KR102338313B1 - 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형 - Google Patents

이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형 Download PDF

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Abstract

범퍼빔, 커버류, 썬루프판넬을 포함한 자동차 내장재와 같은 자동차 부품을 제조하기 위해 합성수지 원단을 로프팅한 상태에서 원활하게 플로잉방식으로 금형내 진입을 유도하여 공정효율화를 달성하고, 나아가 이단프레싱 방식으로 성형하여 자동차 부품의 조직 치밀도를 향상시켜 고품질화를 도모할 수 있는 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형을 제공한다.
상기 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형은 로프팅된 원단을 프레스 성형하도록 상부블록과 하부블록을 포함하는 성형유닛; 상기 성형유닛으로 로프팅된 원단을 진입시키는 플로잉유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형{MOLD USED FOR MOLDING AUTOMOBILE PARTS BASED ON TWO-STAGE PRESSING}
본 발명은 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 내장부품으로는 도어트림, 필러, 트렁크매트, 패키지트림, 헤드라이닝 등이 있으며, 이러한 내장재 중 가격이 비교적 저렴한 소형차 또는 중대형의 고급차종에 따라 경질의 기재만으로 사출 성형된 것을 사용하거나 기재 표면에 표피재를 접합하여 사용하기도 한다.
또한, 자동차용 부품으로 범퍼빔, 커버류, 썬루프판넬, 트렁크리드, 시트백을 포함한 다양한 것들이 존재한다. 이들중 사출 성형되는 것을 제외하고, 범퍼빔, 커버류, 썬루프판넬, 트렁크리드, 시트백 등과 같은 부품들은 일정이상의 강도를 요구하기 때문에 주로 프레스 성형되어 제조된다.
특히, 최근에 개발되어 양산에 적용되고 있는 유리섬유 강화 열가소성수지(일명 'GMT')는 합성수지임에도 고강도와 일정이상의 인장강도를 확보하고 있을 뿐만 아니라, 금속성형재에 비해 상대적으로 경량화된 것이어서 자 동차용 부품 소재로 각광받고 있다.
그런데, 이 소재는 성형성을 좋게 하기 위해 성형전에 오븐에 통과시켜 예열하여야 하는데, 그 과정에서 열을 받아 부풀어 오르는 로프팅(Lofting) 현상이 발생하므로 단순 프레싱 방식으로 치밀한 조직과 균일도를 갖는 성형품으로 제조하기 곤란한 단점이 있다.
더구나, 로프팅된 상태로 작업자가 일일이 수작업으로 시트상의 소재, 즉 원단을 금형에 투입하는 것도 번거롭지만, 열기 때문에 작업이 어렵고, 로프팅된 부분이 손상될 우려도 높다.
이를 해결하기 위해, 롤러테이블 방식의 공급구조가 적용되고 있으나 롤러테이블을 이동하는 시트상의 원단이 사행(蛇行)하게 되면 성형 불량이 발생되므로 재료 낭비가 크다.
사행 방지를 위해 원단과 동일폭을 유지하도록 롤러테이블 양단에 안내판을 설치할 경우 로프팅된 상태이므로 이동중 걸리게 되어 진입 불량이 수시로 발생하여 생산효율을 급격히 떨어뜨리는 단점도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 범퍼빔, 커버류, 썬루프판넬을 포함한 자동차 내장재와 같은 자동차 부품을 제조하기 위해 합성수지 원단을 로프팅한 상태에서 원활하게 플로잉방식으로 금형내 진입을 유도하여 공정효율화를 달성하고, 나아가 이단 탄성 프레싱 방식으로 성형하여 자동차 부품의 조직 치밀도를 향상시켜 고품질화를 도모할 수 있는 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형은 로프팅된 원단을 프레스 성형하도록 상부블록(110)과 하부블록(120)을 포함하는 성형유닛(100); 상기 성형유닛(100)으로 로프팅된 원단을 진입시키는 플로잉유닛(200)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상부블록(110)은 상부에 설치되어 가압력을 제공하는 제1프레스실린더(CY1)를 포함하고, 상기 상부블록(110)의 내부에는 제2프레스실린더(CY2)가 설치되며, 상기 상부블록(110)의 하면에는 균압판(116)이 설치되어 제2프레스실린더(CY2)에 의해 움직일 수 있게 구성되고, 상기 균압판(116)에는 다수의 고정로드(114)를 통해 상부금형(112)이 고정되며, 상기 균압판(116)의 둘레에 고정되는 다수의 안내원통(118)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 하부블록(120)은 상면에 일체로 고정된 하부금형(122)을 포함하며, 상기 하부금형(122)의 둘레에 돌출되어 상기 안내원통(118)에 각각 대응 삽입되는 완충형합부재(124)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 안내원통(118)은 내경 입구부에 형성된 제1단차면(118a)과, 상기 제1단차면(118a)으로부터 일정간격을 두고 경사형성된 제2단차면(118b)과, 상기 제2단차면(118b)에 의해 형성된 중앙공간인 헤드삽입부(118c)를 포함하고, 상기 완충형합부재(124)는 형합로드(124a)와, 상기 형합로드(124a)의 상단에 고정되고 상기 헤드삽입부(118c)와 대응되는 직경을 갖는 로드헤드(124b)와, 상기 형합로드(124a)에 끼워지는 완충스프링(124c)과, 상기 완충스프링(124c)의 상단에 걸리도록 상기 형합로드(124a)에 끼워지고 상기 제1단차면(118a)에 걸림되는 슬라이더(124d)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 플로잉유닛(200)은 오븐을 거쳐 로프팅된 원단이 일정한 이송력을 갖도록 경사배치된 원단투입부(210)와, 원단투입부(210)를 통해 하강한 원단을 금형 내부로 수평이송하는 금형진입유도부(240)로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형에 따르면, 범퍼빔, 커버류, 썬루프판넬을 포함한 자동차 내장재와 같은 자동차 부품을 제조하기 위해 합성수지 원단을 로프팅한 상태에서 원활하게 플로잉방식으로 금형내 진입을 유도하여 공정효율화를 달성하고, 나아가 이단프레싱 방식으로 성형하여 자동차 부품의 조직 치밀도를 향상시켜 고품질화를 도모하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형을 모식화한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형의 플로잉유닛의 예시도이다.
도 3은 도 1의 요부를 발췌하여 보인 예시적인 단면도이다.
도 4와 도 5는 도 2의 요부를 발췌하여 보인 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형은 도 1의 예시와 같이, 목적하는 형상의 자동차용 부품으로 프레스 성형하는 성형유닛(100)과, 상기 성형유닛(100)으로 로프팅된 원단을 진입시키는 플 로잉유닛(200)으로 이루어진다.
이때, 성형유닛(100)은 상부블록(110)과, 이에 대응되는 하부블록(120)을 포함한다.
그리고, 상기 상부블록(110)은 상부에 제1프레스실린더(CY1)가 연결되어 가압력을 받을 수 있도록 구성되고, 또한 상기 상부블록(110)의 내부 양측에는 설치공간(SP)이 형성되며, 상기 설치공간(SP)에는 각각 제2프레스실린더(CY2)가 설치되어 이단 프레싱할 수 있는 구조를 갖춘다.
또한, 상기 상부블록(110)의 하면에는 균압판(116)이 설치되어 상기 제2프레스실린더(CY2)에 의해 움직일 수 있도록 구성되며, 상기 제2프레스실린더(CY2) 한 쌍은 동기속도로 구동된다.
뿐만 아니라, 상기 균압판(116)에는 다수의 고정로드(114)가 고정되고, 상기 고정로드(114)의 단부에는 상부금형(112)이 고정된다.
아울러, 상기 균압판(116)의 둘레인 4모서리 부근에는 각각 안내원통(118)이 동일 높이로 돌출되게 구비된다. 한편, 상기 하부블록(120)의 상면에는 하부금형(122)이 고정되고, 상기 하부금형(122)의 둘레에는 상기 안내원통(118)에 각각 대응 삽입되는 완충형합부재(124)가 돌출된 상태로 고정된다.
여기에서, 상기 안내원통(118)과 상기 완충형합부재(124)는 도 3의 예시와 같이, 상호 다단걸림되면서 탄성완충될 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 상기 안내원통(118)은 내경 입구부에 형성된 제1단차면(118a)과, 상기 제1단차면(118a)으로부터 일정간격을 두고 경사형성된 제2단차면(118b)과, 상기 제2단차면(118b)에 의해 형성된 중앙공간인 헤드삽입부(118c)를 포함한다.
이때, 상기 제2단차면(118b)은 도시와 같이 사선 형태로 경사면을 이룸으로써 하기한 로드헤드(124b)가 자동적으로 센터링되게 구성된다.
그리고, 상기 완충형합부재(124)는 형합로드(124a)와, 상기 형합로드(124a)의 상단에 고정되고 상기 헤드삽입부(118c)와 대응되는 직경을 갖는 로드헤드(124b)와, 상기 형합로드(124a)에 끼워지는 완충스프링(124c)과, 상기 완충스프링(124c)의 상단에 걸리도록 상기 형합로드(124a)에 끼워지고 상기 제1단차면(118a)에 걸림되는 슬라이더(124d)를 포함한다.
이 경우, 상기 슬라이더(124d)는 원통형상의 슬리브로서 상기 로드헤드(124b)를 상기 형합로드(124a)에 나사고정함으로써 분리이탈되지 않게 고정된다.
즉, 상기 슬라이더(124d)의 내경은 상기 형합로드(124a)의 경경보다 약간 크기 때문에 끼워져 슬라이딩 가능하지만, 상기 로드헤드(124b)는 상기 슬라이더(124d)의 외경보다 작고 내경보다는 큰 직경을 가지므로 상기 슬라 이더(124d)가 분리 이탈되지 않게 되는 것이다.
아울러, 상기 상부금형(112)과 하부금형(122)는 서로 맞물려 형합되면서 그 사이에 캐비티를 형성하게 되고, 이들 사이에 배치된 원단이 프레싱되면서 캐비티의 형상대로 성형되게 되는데, 이 과정에서 제1프레스실린더(CY1)가 1단 가압하고, 이어 제2프레스실린더(CY2)가 2단 가압하므로 로프팅된 원단이 균일하게 분산되면서 치밀한 조직을 갖는 캐비티 형상대로 성형되게 된다.
다만, 도시된 도면에서는 성형될 캐비티의 형상이 자동차 부품에 따라 다양한 형상이 될 수 있으므로 특정형상으로 도시하지 않고 모식적으로 표현하였을 뿐이다.
더구나, 2단 프레싱이 이루어질 때 안내원통(118)이 완충형합부재(124)에 끼워진 후 제1단차면(118a)이 슬라이더(124d)에 걸리게 되고, 이와 동시에 슬라이더(124d)가 하향이동할 때 완충스프링(124c)을 탄압하면서 이동하게 되며, 최종적으로 로드헤드(124b)가 경사진 제2단차면(118b)을 타고 헤드삽입부(118c)로 삽입안착될 때까지 원단을 순간적으로 프레싱 완료하는 것이 아니라 아주 서서히 진득하게 눌러주기 때문에 그 과정에서 원단의 로 프팅된 부분들이 플로우되면서 넓고 균일하게 퍼져 치밀한 조직을 갖는 자동차 부품으로 성형되게 되는 것이다. 다른 한편, 상기 플로잉유닛(200)은 도 2의 예시와 같이, 오븐을 거쳐 로프팅된 원단이 일정한 이송력을 갖도록 경사배치된 원단투입부(210)와, 원단투입부(210)를 통해 하강한 원단을 금형으로 안내하는 금형진입유도부(240)로 이루어진다.
이때, 상기 원단은 일정크기의 사각판형 시트로서 단일매수로 투입된다.
그리고, 상기 원단투입부(210)는 경사배치된 투입경사판(212)을 포함하며, 상기 투입경사판(212)의 폭방향 양단에는 한 쌍의 안내벽(214)이 수직하게 일체로 구성되어 원단이 투입경사판(212)을 벗어나지 않도록 하여 준다. 아울러, 상기 안내벽(214) 중 일측벽에는 적어도 한 쌍의 폭조절봉(218)이 관통하여 배치되고, 상기 폭조절봉(218)은 상기 일측벽의 외측면에 고정된 조절환(222)을 관통하도록 끼워지는데 이때 상기 조절환(222)에는 조절 나사(220)가 체결되어 상기 폭조절봉(218)의 단부가 투입경사판(212) 내부로 돌출되는 길이를 조절한 후 고정되게 할 수 있다.
또한, 상기 폭조절봉(218)의 투입경사판(212) 내부로 돌출된 단부에는 폭조절가이드(216)가 고정된다.
따라서 상기 폭조절봉(218)의 돌출 길이를 조절함으로써 투입 안내할 폭을 가변시킬 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 상기 투입경사판(212)에는 다수의 롤설치홀(224)이 길이방향으로 간격을 두고 형성되고, 상기 롤설치홀(224)에는 구름롤(226)이 무동력으로 제자리 회전가능하게 조립설치된다.
이 경우, 상기 구름롤(226)은 외경 일부만 투입경사판(212) 상부로 노출되도록 투입경사판(212)의 저면에서 회전가능하게 베어링고정되는 구조를 가짐이 바람직하다.
여기에서, 상기 구름롤(226)은 로프팅된 상태의 원단과 상시 접촉하기 때문에 내열성, 내습성, 슬립성 및 마모 저항성이 높은 내구성을 가져야 하므로 알긴산암모늄 1.5중량%와, 인산에스테르나트륨염 3.5중량%와, PEEK 2.0 중량%와, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 2.5중량%와, 옥타메틸사이클로테트라실록산으로 코팅된 지르코니아 분말 3.0중량%와, 디메틸폴리실록산 3.5중량%와, 아젤라인산과 피로메트리산을 1:1의 중량비로 혼합한 혼합물 6.0중량%와, 2-머캅토벤즈이미다졸(MBI) 2.5중량부%, 니켈 티타네이트 2.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트 수지로 성형함이 바람직하다.
여기에서, 알긴산암모늄은 조성물의 결합안정성과 점도 조절을 위해 첨가되며; 인산에스테르나트륨염은 조성물의 결정을 미세화하여 성형품의 강성, 내열변형성을 강화하기 위해 첨가되고; PEEK(Polyetheretherketone)는 열가소성의 고기능성 플라스틱수지로서 내화학성, 내수성은 물론 고열 안정성이 뛰어나므로 이를 유지하면서 윤활 성이 뛰어나 바인딩성을 높이기 위해 첨가되며; 상기 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되고, 상기 옥타메틸사이클로테트라실록산(octamethylcyclotetrasiloxane)으로 코팅된 지르코니아 분말은 수지조성물의 분산 안정성과 방수성을 높이기 위한 것으로, 특히 옥타메틸사이클로테트라실록산이 방수성 유기물이기 때문에 지르코니아 분말의 비표면적을 작게 해서 수분이 흡수되지 못하도록 함으로써 내크랙성, 내구성을 강화시면서 지르코니아의 고경도 특성에 의한 내마모도를 향상시킨다.
그리고, 상기 디메틸폴리실록산은 열에 강한 실록산결합(Si-O-Si)과 유기질의 메틸기로 구성되어 있어 소포성, 내열성, 열산화 안정성, 내화학성과 발수성을 증대시키기 위해 첨가되며, 아젤라인산과 피로메트리산을 1:1의 중량비로 혼합한 혼합물은 열수축성을 억제하고 슬립성을 강화시켜 내스티키성 유지는 물론 성형품의 변형을 억제하기 위해 첨가되고; 상기 2-머캅토벤즈이미다졸(MBI)은 내크랙성 및 열화 방지를 위해 첨가되며; 상기 니켈 티타네이트는 내구성을 강화하고, 내침식성을 증대시키기 위해 첨가되고; 폴리카보네이트 수지는 고경도, 강도 유지 및 내크랙성, 내침식성 향상에 따른 내구성 강화를 위한 베이스수지이다.
나아가 상기 투입경사판(212)에는 상기 롤설치홀(224)들 사이에 배치되도록 열챔버(228)가 마련되는데, 상기 열챔버(228)는 투입경사판(212)에 매립설치되는 방식이 특히 바람직하다.
그리고, 상기 열챔버(228) 내부에는 합성 열매체유가 출입되면서 순환하도록 구성되어 로프팅된 원단이 투입을 위해 이송되는 과정에서 열손실이 커지지 않도록 보열하여 성형자유도를 높이고 성형품질을 향상시키는데 기여하도록 구성된다.
이때, 상기 합성 열매체유는 알킬벤젠 유도체 25중량%와, 아세트산나트륨 15중량%와, 우레아 35중량%와, 터셔리 부틸 히드로퀴논(Teat-Butyl HydroQuinone) 5중량%와, 오산화삼티탄 5중량% 및 나머지 액상파라핀으로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 투입경사판(212)의 하단에는 투입제한게이트(230)가 설치되는데, 상기 투입제한게이트(230)는 도 4의 예시와 같이, 상기 안내벽(214)에 회전가능하게 끼워지는 회전봉(230a)과, 상기 회전봉(230a)의 둘레면에서 일체로 돌출된 게이트(230b)와, 상기 회전봉(230a)에 끼워지고 일단은 안내벽(214)에 고정되며 타단은 게이트 (230b)에 걸림되어 상기 게이트(230b)를 항상 수직상태로 유지하는 토션스프링(230c)을 포함한다.
특히, 상기 회전봉(230a)은 상기 투입경사판(212)을 타고 이동하는 원단이 흘러내리지 못하게 방해하지 않도록 투입경사판(212)의 하단 양측에서 하부로 연장된 연장편(230d) 상에 설치됨이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 게이트(230b)는 원단이 하강하면서 부딪혔을 때 원단의 자중에 의해 토션스프링(230c)이 접히면서 흘러내려버려 스토핑하는 역할을 할 수 없게 된다. 때문에, 이를 방지하면서 필요할 때에만 원단을 순차 공급할 수 있도록 안내벽(214) 중 타측벽에는 솔레노이드(232)가 고정되고, 상기 솔레노이드(232)에는 전기신호에 의해 출몰되는 로드 형태의 스토퍼(234)가 구비되어 있어 게이트(230b)의 전면에 걸려 스토핑된 상태를 유지하도록 설계됨이 바람직하다.
즉, 평상시에는 스토핑된 상태를 유지하다가 전기신호가 인가되면 스토퍼(234)가 인입되면서 스토핑상태를 해제하도록 하여 원단이 밀려내려오려는 힘에 의해 자동적으로 게이트(230b)가 열리면서 원단이 금형진입유도부(240)로 이동하도도록 구성된다. 한편, 상기 금형진입유도부(240)는 'U' 형상의 본체(242)와, 상기 본체(242)에 내장된 구동모터(244)와, 상기 본체(242)의 입구단에 설치된 한 쌍의 진입유도롤(246)과, 상기 구동모터(244)의 동력을 전달하는 풀리(P1,P2)와 벨트(BLT)의 조합인 동력전달수단(248)과, 상기 동력전달수단(248)에 의해 전달된 동력으로 구동되는 스프라켓(SP1,SP2)과 체인(CH) 및 상기 체인(CH)에 설치된 진입유도패들(250, 도 5 참조)을 포함한다.
이때, 상기 체인(CH)의 각 외측인 본체(242)의 양측 내벽면에는 가이드블럭(270)이 더 설치되고, 상기 가이드블럭(270)에는 제자리회전되는 가이드롤(272)이 다수개 설치되어 원단의 이송을 더욱 원활하게 하도록 함이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 본체(242)의 출구단 상단면에는 검출센서(260)가 더 설치되는데, 상기 검출센서(260)는 근접 센서로서 이송되는 원단이 배출되면 그 신호를 송신하여 앞서 설명한 솔레노이드(232)를 동작시켜 스토퍼(234)를 인입시키도록 하고, 원단이 아직 배출되지 않고 남아 있는 경우에는 상기 스토퍼(234)가 돌출된 상태를 유지하여 원단투입부(210) 상의 원단이 이송되지 못하도록 차단하게 된다.
아울러, 도 5의 예시와 같이, 상기 진입유도패들(250)은 체인(CH)을 구성하는 체인핀(CPIN)에 고정되는 패들브라켓(252)과, 상기 패들브라켓(252)의 상단에 고정되는 고무패들(254)로 이루어져 고무패들(254)이 원단 하면에 접촉된 상태에서 투입방향으로 체인(CH)이 회전될 때 원단을 살짝 들어 올리는 듯한 형태로 이송시키게 된다.
따라서, 원단 이송효율이 좋아지고, 원단에 상처가 생기지 않으며 접촉면적이 줄어 들기 때문에 원단의 열손실이 최소화된다.
한편, 본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형의 변형례(미도시)에서는 복수의 안내원통(118) 각각의 내주면에 스크류 가이드가 형성되어 있고, 복수의 완충형합부재(124) 각각의 외주면에는 복수의 안내원통(118)의 스크류 가이드에 형합하는 스크류가 형성될 수 있다.
또한, 복수의 완충형합부재(124) 각각에는 복수의 완충형합부재(124)에 회전 구동력을 제공하는 모터가 내장될 수 있다.
아울러, 상부금형(112)과 하부금형(122)은 서로 맞물려 형합되면서 그 사이에 캐비티를 형성하게 되고, 이들 사이에 배치된 원단이 프레싱되면서 캐비티의 형상대로 성형되게 된다.
본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형의 변형례(미도시)에서는 원단이 캐비티에 진입하기 전에 제1프레스실린더(CY1)가 1단 가압하면서 복수의 완충형합부재(124)를 복수의 안내원통(118)에 일대일로 도킹할 수 있다.
즉, 검출센서(260)가 이송되는 원단이 배출된 것으로 감지하면 제1프레스실린더(CY1)와 제2프레스실린더(CY2)가 원래의 위치로 재귀한 다음 다시 제1프레스실린더(CY1)가 1단 가압하면서 복수의 완충형합부재(124)가 복수의 안내원통(118)에 일대일로 도킹될 수 있다.
그 다음, 원단이 캐비티에 진입하면 제2프레스실린더(CY2)가 2단 가압을 시작하며, 이 경우, 복수의 완충형합부재(124)에 내장된 모터의 제어부는 제2프레스실린더(CY2)의 제어부로부터 실린더가 이동하는 거리값을 실시간으로 수신하여 해당 거리값만큼 복수의 완충형합부재(124)가 복수의 안내원통(118)에 제2프레스실린더(CY2)의 실린더가 이동하는 거리값에 동기화되어 인입되도록 복수의 완충형합부재(124)를 회전시켜 스크류 이동시킬 수 있다.
즉, 솔레노이드(232)를 동작시켜 스토퍼(234)를 인입시키도록 하고, 원단이 밀려내려오려는 힘에 의해 자동적으로 게이트(230b)가 열리면서 원단이 금형진입유도부(240)를 통해 캐비티에 진입하면 제2프레스실린더(CY2)와 완충형합부재(124)가 동기화되어 작동하여 상부금형(112)과 하부금형(122)이 수평을 유지한 상태에서 서서히 프레스 작업이 수행될 수 있으며, 이 경우, 로프팅된 원단이 수평을 유지한 상태에서 균일하게 분산되며 성형되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형의 변형례에서는 복수의 안내원통(118) 각각에 비접촉식 거리센서(일 예로, 광학식 거리센서)가 내장될 수 있으며, 복수의 안내원통(118)과 이에 일대일로 대응되는 복수의 완충형합부재(124) 사이의 거리를 실시간으로 측정할 수 있다. 이 경우, 제1프레스실린더(CY1)가 1단 가압하면서 복수의 완충형합부재(124)가 복수의 안내원통(118)에 일대일로 도킹된 다음, 복수의 완충형합부재(124)에 내장된 모터의 제어부는 비접촉식 거리센서로부터 거리값을 수신하여 복수의 안내원통(118)과 이에 일대일로 대응되는 복수의 완충형합부재(124)의 거리값 중 최소값과 복수의 안내원통(118)과 이에 일대일로 대응되는 복수의 완충형합부재(124)의 나머지 거리값이 같아지도록 복수의 완충형합부재(124) 중 거리값이 최소값이 아닌 완충형합부재(124)를 회전시켜 복수의 안내원통(118) 중 이에 대응되는 안내원통(118)에 스크류 인입시킬 수 있다. 그 다음, 제2프레스실린더(CY2)가 2단 가압을 시작하며, 복수의 완충형합부재(124)에 내장된 모터의 제어부는 제2프레스실린더(CY2)의 제어부로부터 실린더가 이동하는 거리값을 실시간으로 수신하여 해당 거리값만큼 복수의 완충형합부재(124)가 복수의 안내원통(118)에 제2프레스실린더(CY2)의 실린더가 이동하는 거리값에 동기화되어 인입되도록 복수의 완충형합부재(124)를 회전시켜 스크류 이동시킬 수 있다.
나아가 본 발명의 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형의 변형례에서는 복수의 안내원통(118) 각각의 내주면에 형성된 스크류 가이드가 평상시 상온에는 수축 상태로 있으며, 특정 온도 이상에서 복수의 완충형합부재(124)의 스크류와 맞물리도록 팽창하는 형상기억합금으로 형성될 수 있으며, 복수의 안내원통(118)에는 발열기가 내장되어 있을 수 있다. 그 결과, 평상시 상온에서는 복수의 완충형합부재(124)와 복수의 안내원통(118)이 도킹되어도 복수의 완충형합부재(124)의 자연스러운 회전에 의해 복수의 완충형합부재(124)가 복수의 안내원통(118)으로 인입되지 않으며, 복수의 완충형합부재(124)에 내장된 모터의 제어부는 작동되기 전에 복수의 안내원통(118)에 내장된 발열기를 작동시켜 특정 온도 이상으로 복수의 안내원통(118)의 스크류 가이드를 가열시켜 팽상시킴으로써 복수의 안내원통(118)과 복수의 완충형합부재(124)를 스크류 형합시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

  1. 로프팅된 원단을 프레스 성형하도록 상부블록과 하부블록을 포함하는 성형유닛; 및
    상기 성형유닛으로 로프팅된 원단을 진입시키는 플로잉유닛을 포함하고,
    상기 상부블록은 상부에 설치되어 가압력을 제공하는 제1프레스실린더를 포함하고, 상기 상부블록의 내부에는 제2프레스실린더가 설치되며, 상기 상부블록의 하면에는 균압판이 설치되어 상기 제2프레스실린더에 의해 움직일 수 있게 구성되고,
    상기 균압판에는 복수의 고정로드를 통해 상부금형이 고정되며, 상기 균압판의 둘레에 고정되는 복수의 안내원통을 포함하며,
    상기 하부블록은 상면에 일체로 고정된 하부금형을 포함하며, 상기 하부금형의 둘레에 돌출되어 상기 복수의 안내원통에 각각 대응되는 복수의 완충형합부재를 포함하며,
    상기 상부금형과 상기 하부금형은 상호 맞물려 형합되면서 사이에 캐비티를 형성하며, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 배치된 원단이 프레싱되면서 캐비티의 형상대로 성형되며,
    상기 복수의 안내원통 각각의 내주면에 스크류 가이드가 형성되고, 상기 복수의 안내원통 각각에 비접촉식 거리센서가 내장되어 상기 복수의 안내원통과 상기 복수의 완충형합부재 사이의 거리를 실시간으로 측정하고, 상기 복수의 완충형합부재 각각의 외주면에는 상기 복수의 안내원통의 스크류 가이드에 형합하는 스크류가 형성되며, 상기 복수의 완충형합부재 각각에는 회전 구동력을 제공하는 모터가 내장되고,
    상기 플로잉유닛은 오븐을 거쳐 로프팅된 원단이 일정한 이송력을 갖도록 경사배치된 원단투입부와, 상기 원단투입부를 통해 하강한 원단을 금형 내부로 수평이송하는 금형진입유도부로 이루어지며,
    원단이 캐비티에 진입하기 전에 상기 제1프레스실린더가 1단 가압하여 상기 복수의 완충형합부재를 상기 복수의 안내원통에 일대일로 도킹하며, 상기 복수의 완충형합부재 각각에 내장된 모터의 제어부는 상기 비접촉식 거리센서로부터 거리값을 수신하여 상기 복수의 안내원통과 상기 복수의 완충형합부재의 거리값 중 최소값과 상기 복수의 안내원통과 상기 복수의 완충형합부재의 나머지 거리값이 같아지도록 상기 복수의 완충형합부재 중 상기 복수의 안내원통과의 거리값이 최소값이 아닌 완충형합부재를 회전시켜 상기 복수의 안내원통 중 대응되는 안내원통에 스크류 인입시키고,
    원단이 캐비티에 진입하면 상기 제2프레스실린더가 2단 가압하며, 상기 복수의 완충형합부재 각각에 내장된 모터의 제어부는 상기 제2프레스실린더의 제어부로부터 상기 제2프레스실린더가 이동하는 거리값을 실시간으로 수신하여 상기 복수의 완충형합부재가 상기 복수의 안내원통에 상기 제2프레스실린더가 이동하는 거리값에 동기화되어 인입되도록 상기 복수의 완충형합부재를 각각 회전시켜 스크류 이동시키고,
    상기 복수의 안내원통에는 발열기가 내장되고, 상기 복수의 안내원통 각각의 스크류 가이드는 평상시 수축 상태이며 특정 온도 이상에서 상기 복수의 완충형합부재의 스크류와 맞물리도록 팽창하는 형상기억합금으로 형성되고, 상기 복수의 완충형합부재 각각의 모터의 제어부는 작동되기 전에 상기 발열기를 작동시켜 특정 온도 이상으로 상기 복수의 안내원통의 스크류 가이드를 가열시켜 팽창시킴으로써 상기 복수의 안내원통과 상기 복수의 완충형합부재는 스크류 형합되는 것을 특징으로 하는 이단프레싱 기반 자동차부품 성형에 이용되는 금형.
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