KR102508206B1 - 금형 예열 방법 - Google Patents

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Abstract

금형 예열 방법에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 금형 예열 방법은: 본 발명에 따른 금형 예열 방법은: 하부금형과 상부금형을 각각 하부프레스지지부와 상부프레스지지부에 체결하는 체결 단계; 더미를 설정 온도로 예열하는 더미 예열 단계; 더미를 하부금형의 단부에 접촉되게 배치하는 더미 배치 단계; 상부금형을 하향시켜 상부금형의 단부를 더미와 접촉시키는 더미 접촉 단계; 및 하부금형과 상부금형에 접촉된 더미를 제거하는 더미 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금형 예열 방법{PREHEATING METHOD FOR MOLD}
본 발명은 금형 예열 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예열용 더미를 예열하고, 상부 금형과 하부 금형에 접촉하여, 상부 금형과 하부 금형이 성형될 제품과의 접촉면에서 예열 온도를 확보할 수 있는 금형 예열 방법에 관한 것이다.
종래 기술에서 금형을 예열하는 방식은 상부 금형과 하부 금형을 분리하여 가열로(furnace)에 장입하고, 목표 온도까지 예열한다. 예열된 상부 금형과 하부 금형을 각각 프레스 기구의 지지부에 체결하여 프레스 공정을 진행한다.
이러한 구조에서는 상부 금형과 하부 금형을 300℃ 이상으로 예열하게 되면, 상부 금형과 하부 금형의 체적 변화로 인해 프레스 기구의 지지부에 체결이 어려운 문제가 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0338301호(2002.05.15 등록, 발명의 명칭: 가류금형의 금형 예열방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 예열용 더미를 예열하고, 상부 금형과 하부 금형에 접촉하여, 상부 금형과 하부 금형이 성형될 제품과의 접촉면에서 예열 온도를 확보할 수 있는 금형 예열 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 금형 예열 방법은: 하부금형과 상부금형을 각각 하부프레스지지부와 상부프레스지지부에 체결하는 체결 단계; 더미를 설정 온도로 예열하는 더미 예열 단계; 상기 더미를 상기 하부금형의 단부에 접촉되게 배치하는 더미 배치 단계; 상기 상부금형을 하향시켜 상기 상부금형의 단부를 상기 더미와 접촉시키는 더미 접촉 단계; 및 상기 하부금형과 상기 상부금형에 접촉된 상기 더미를 제거하는 더미 제거 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 더미 예열 단계에서, 상기 더미는 제1 설정 시간까지 상기 설정 온도로 예열된다.
본 발명에서 상기 제1 설정 시간은 타이머에 의해 계측되고, 외부표시장치에서 상기 제1 설정 시간에 도달한 것을 나타낸다.
본 발명의 상기 더미 접촉 단계에서, 상기 하부금형과 상기 상부금형은 제2 설정 시간까지 상기 더미와 접촉된다.
본 발명에서 상기 제2 설정 시간은 타이머에 의해 계측되고, 외부표시장치에서 제2 설정 시간에 도달한 것을 나타낸다.
본 발명에서 상기 더미는 상기 하부금형의 단부와 상기 상부금형의 단부보다 더 크게 형성된다.
본 발명에 따른 금형 예열 방법에 의하면, 하부금형과 상부금형이 각각 하부프레스지지부와 상부프레스지지부와 체결된 상태에서 더미에 의해 예열되어, 제작되는 성형품에 적합한 성형 예열 온도를 확보할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 하부금형과 상부금형이 각각 하부프레스지지부와 상부프레스지지부와 체결된 상태에서 더미에 의해 예열되어, 예열로 인한 금형의 체적변화에도 프레스지지부와의 결합 상태를 유지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 더미의 예열 온도와, 더미가 하부금형과 상부금형에 접촉되는 시간을 조절하여 최적의 예열 조건을 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법에 의해 더미를 하부금형에 배치하는 것을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법에 의해 더미에 의해 하부금형과 상부금형이 예열되는 것을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 금형 예열 방법의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법에 의해 더미를 하부금형에 배치하는 것을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법에 의해 더미에 의해 하부금형과 상부금형이 예열되는 것을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법은 체결 단계(S10), 더미 예열 단계(S20), 더미 배치 단계(S30), 더미 접촉 단계(S40), 더미 제거 단계(S50)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 예열 방법을 이용하는 프레스 기구는 금형부(100)와 프레스지지부(200)를 포함한다. 금형부(100)는 성형대상물과 직접 접촉되어 성형대상물을 가압하여 제작하고자 하는 제품으로 성형한다.
금형부(100)는 하부금형(110)과 상부금형(120)을 포함한다. 도 2를 기준으로, 하부금형(110)은 상부금형(120)의 하측에 배치되고, 상부금형(120)은 하부금형(110)의 상측에 배치된다.
하부금형(110)과 상부금형(120)은 각각 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)에 체결되는 것으로, 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)의 작동에 의해 각각 상하로 승강될 수 있다. 또는 하부금형(110)과 상부금형(120) 중 어느 하나가 고정되고, 나머지 하나가 승강되는 구조로 이루어질 수 있다.
프레스지지부(200)는 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)를 포함한다. 하부프레스지지부(210)는 하부금형(110)의 하측에 배치되어, 하부금형(110)의 단부(도 2 기준 하단부)를 지지한다. 상부프레스지지부(220)는 상부금형(120)의 상측에 배치되어, 상부금형(120)의 단부(도 2 기준 상단부)를 지지한다. 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)의 작동에 의해 하부금형(110)과 상부금형(120)은 각각 상하로 승강된다.
더미(300)는 가열로 등에서 설정 온도로 가열된다. 설정 온도로 가열된 더미(300)는 하부금형(110)과 상부금형(120)에 접촉되어, 하부금형(110)과 상부금형(120)을 설정 온도로 예열시킨다.
체결 단계(S10)는 하부금형(110)과 상부금형(120)을 각각 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)에 체결된다. 하부금형(110)과 상부금형(120)은 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)에 각각 볼팅 또는 걸림 고리 방식으로 체결 고정될 수 있다. 하부금형(110)과 상부금형(120)은 성형대상물에 따라 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)에 교체 변경될 수 있다.
더미 예열 단계(S20)는 더미(300)를 가열로 등에서 설정 온도로 예열한다. 더미(300)는 하부금형(110)과 상부금형(120)에 각각 접촉되는 것이다. 더미(300)는 육각 블럭 형상으로 이루어질 수 있으나, 그 형상에 한정되지 않는다.
더미 예열 단계(S20)에서, 더미(300)는 제1 설정 시간까지 설정 온도로 예열된다. 본 발명에서 더미(300)의 설정 온도는 700 ~ 800℃ 정도로 설정된다. 더미 예열 단계(S20)에서 제1 설정 시간은 더미(300)를 가열로에서 설정 온도로 올릴 수 있는 시간을 의미한다.
제1 설정 시간은 타이머(미도시)에 의해 시간의 경과가 계측되고, 외부표시장치(미도시)에서 제1 설정 시간에 도달한 것을 나타낸다. 외부표시장치는 디스플레이장치를 통해 현재의 시간을 지속적으로 외부로 제1 설정 시간 도달시 이를 외부로 표시한다. 또는 외부표시장치는 알람을 통해 제1 설정 시간에 도달시 소리로 알릴 수 있다.
더미 배치 단계(S30)는 하부금형(110)과 상부금형(120)을 이격시키고, 더미(300)를 하부금형(110)의 단부(도 2 기준 상단부)에 배치한다. 더미(300)가 하부금형(110)과 상부금형(120) 사이에 배치될 수 있도록, 하부금형(110)과 상부금형(120)은 각각 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)에 의해 승강되어 서로 이격된다.
또는 하부금형(110)은 제자리에 있고, 상부금형(120)은 상부프레스지지부(220)에 의해 상승되어, 더미(300)가 하부금형(110)과 상부금형(120) 사이에 배치될 수 있도록 하부금형(110)과 상부금형(120)은 서로 이격된다.
하부금형(110)과 상부금형(120)이 서로 이격된 상태에서, 더미(300)가 하부금형(110)의 단부(도 2 기준 상단부)에 배치된다.
더미 접촉 단계(S40)는 상부금형(120)을 하향시켜 상부금형(120)의 단부(도 3 기준 하단부)를 더미(300)와 접촉시킨다. 상부금형(120)이 상부프레스지지부(220)의 작동에 의해 하강되어, 상부금형(120)의 단부(도 3 기준 하단부)와 하부금형(110)의 단부(도 3 기준 상단부) 모두가 더미(300)에 접촉된 상태로 된다.
설정 온도로 예열된 더미(300)와의 면접촉에 의해 상부금형(120)의 단부와 하부금형(110)의 단부로 열전도가 이루어진다. 상부금형(120)의 단부(도 3 기준 하측부)와 하부금형(110)의 단부(도 3 기준 상단부)는 각각 더미(300)에 의해 예열된다.
더미 접촉 단계(S40)에서, 하부금형(110)과 상부금형(120)은 제2 설정 시간 까지 더미(300)와 접촉된다. 제2 설정 시간은 하부금형(110)과 상부금형(120)의 단부의 각각 접촉면이 기준 온도로 상승될 때까지의 시간이다. 하부금형(110)과 상부금형(120)은 제2 설정 시간까지 접촉되어, 성형대상물을 가압 성형에 적합한 기준 온도로 설정된다.
제2 설정 시간은 타이머에 의해 시간의 경과가 계측되고, 외부표시장치에서 제2 설정 시간에 도달한 것을 나타낸다. 외부표시장치는 디스플레이장치를 통해 현재의 시간을 지속적으로 외부로 제2 설정 시간 도달시 이를 외부로 표시한다. 또는 외부표시장치는 알람을 통해 제2 설정 시간에 도달시 소리로 알릴 수 있다.
더미(300)는 하부금형(110)과 상부금형(120)과 각각 접촉되는 하부금형(110)의 단부(도 3 기준 상단부)와 상부금형(120)의 단부(도 3 기준 하단부)를 전부 커버할 수 있도록 더 크게 형성된다. 즉 더미(300)가 하부금형(110)과 상부금형(120)의 단부와의 접촉면보다 더 넓게 형성된다.
더미(300)가 하부금형(110)과 상부금형(120)의 단부보다 더 넓고 크게 형성되어, 하부금형(110)의 단부와 상부금형(120)의 단부에서 열전도가 균일하게 이루어질 수 있다.
더미 제거 단계(S50)는 하부금형(110)과 상부금형(120)과 접촉된 더미(300)를 제거한다. 하부금형(110)과 상부금형(120)은 더미(300)가 제거될 수 있도록 각각 승강된다. 더미(300)는 하부금형(110)과 상부금형(120)에서 제거하여, 하부금형(110)과 상부금형(120) 사이에서 성형대상물의 가압 성형이 이루어질 수 있다.
본 발명에서 더미(300)를 설정 온도로 예열하는 제1 설정 시간과, 하부금형(110)과 상부금형(120)의 각각 접촉면이 기준 온도로 상승되는 제2 설정 시간의 최적의 조건은 시뮬레이션과 실험을 통해 도출될 수 있다.
본 발명에 따른 금형 예열 방법에 의하면, 하부금형(110)과 상부금형(120)이 각각 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)와 체결된 상태에서 더미(300)에 의해 예열되어, 제작되는 성형품에 적합한 성형 예열 온도를 확보할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 하부금형(110)과 상부금형(120)이 각각 하부프레스지지부(210)와 상부프레스지지부(220)와 체결된 상태에서 더미(300)에 의해 예열되어, 예열로 인한 금형(110,120)의 체적변화에도 프레스지지부(210,220)와의 결합 상태를 유지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 더미(300)의 예열 온도와, 더미(300)가 하부금형(110)과 상부금형(120)에 접촉되는 시간을 조절하여 최적의 예열 조건을 설정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 금형부 110: 하부금형
120: 상부금형 200: 프레스지지부
210: 하부프레스지지부 220: 상부프레스지지부
300: 더미

Claims (6)

  1. 하부금형과 상부금형을 각각 하부프레스지지부와 상부프레스지지부에 체결하는 체결 단계;
    더미를 설정 온도로 예열하는 더미 예열 단계;
    상기 더미를 상기 하부금형의 단부에 접촉되게 배치하는 더미 배치 단계;
    상기 상부금형을 하향시켜 상기 상부금형의 단부를 상기 더미와 접촉시키는 더미 접촉 단계; 및
    상기 하부금형과 상기 상부금형에 접촉된 상기 더미를 제거하는 더미 제거 단계를 포함하고,
    상기 더미는 상기 하부금형의 단부와 상기 상부금형의 단부보다 더 크게 형성되고,
    상기 더미는 상기 하부금형과 상기 상부금형과 각각 접촉되는 상기 하부금형의 단부와 상기 상부금형의 단부를 전부 커버할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금형 예열 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 더미 예열 단계에서,
    상기 더미는 제1 설정 시간까지 상기 설정 온도로 예열되는 것을 특징으로 하는 금형 예열 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 설정 시간은 타이머에 의해 계측되고, 외부표시장치에서 상기 제1 설정 시간에 도달한 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 금형 예열 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 더미 접촉 단계에서,
    상기 하부금형과 상기 상부금형은 제2 설정 시간까지 상기 더미와 접촉되는 것을 특징으로 하는 금형 예열 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 설정 시간은 타이머에 의해 계측되고, 외부표시장치에서 상기 제2 설정 시간에 도달한 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 금형 예열 방법.
  6. 삭제
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