KR102518663B1

KR102518663B1 - 자동차 내장재 제조용 금형 및 이를 이용한 사출물 제조 방법

Info

Publication number: KR102518663B1
Application number: KR1020180131017A
Authority: KR
Inventors: 조민호; 정대익; 황진호; 장승혁; 이호재; 홍석환
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 주식회사 서연이화
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2023-04-06
Also published as: KR20200048679A

Abstract

본 발명은 자동차 내장재 제조용 금형 및 이를 이용한 사출물 제조 방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 표면에 원단을 갖는 사출제품의 성형 시 사출제품의 변형을 방지하기 위한 변형방지부와, 사출제품의 외측에 남는 불필요한 원단을 트리밍(커팅)하기 위한 트리밍부가 함께 구성된 자동차 내장재 제조용 금형 및 이를 이용한 사출물 제조 방법에 관한 발명이다.

Description

자동차 내장재 제조용 금형 및 이를 이용한 사출물 제조 방법{A Mold for Manufacturing of vehicle interior parts}

일반적으로 자동차에는 도어 트림, 헤드라이닝, 계기 판넬, 필러, 콘솔, 플로어 카펫, 트렁크 등에 사용되는 각종 내장재를 설치한다.

여기서, 차량의 측면에 설치되어 지붕과 프레임을 이어주는 뼈대와 같은 역할을 하는 필러는 자동차 실내의 인테리어 마감재와 동일하거나 유사한 재질로 마감한다.

즉, 필러 트림의 사출물 표면에 가죽이나 직물 등의 재질로 된 원단을 부착하게 되는 것으로, 이를 위해 금형에 원단을 장입한 후 원단 뒷면에 사출하는 일체 성형 기술이 사용되고 있다.

상기와 같은 원단과 사출물의 성형 공정 시 냉각에 따른 원단의 수축률과 사출물의 수축률이 서로 상이하여 완제품의 형상이 기준 형상보다 안쪽 또는 바깥쪽으로 변형된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 냉각이 완료되기 전에 변형방지지그를 이용한 변형 방지 공정을 진행하게 되며, 사출물의 성형 공정 시 원단이 함께 부착됨에 있어서 상기 원단의 불필요한 부분 즉, 사출물(30)의 영역을 감싸고 남는 부분을 제거하는 원단 제거 공정이 진행된다.

종래의 변형방지지그(28)를 이용한 변형 방지 공정은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 성형 공정 후 변형된 필러 트림을 변형된 방향과 반대방향으로 밀어서 변형을 방지하게 되며, 종래의 원단 제거 공정의 경우 변형 방지 공정 이후 작업자가 커터 칼을 이용하여 수작업으로 진행하게 된다.

이러한 변형 방지 공정 및 원단 제거 공정은 각각 이루어지기 때문에 작업 공정을 증가시키게 되고, 원단 제거 공정의 경우 수작업으로 진행되기 때문에 작업자 별 품질 산포가 다른 문제가 있었다.

한국등록특허 제10-1839123호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 표면에 원단을 갖는 사출제품의 성형 시 별도로 작업되던 변형방지공정과 트리밍공정을 하나의 금형을 이용하여 진행함으로써 작업 공정을 축소시키고, 생산 사이클 타임을 줄이는데 목적이 있다.

또한, 기존에 수작업으로 진행되던 트리밍공정의 작업자 별 품질 산포를 최소화 시키는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 내장재 제조용 금형에 있어서,

상형지그는 하형지그에 대해 상대 이동 가능하게 조합되며,

상형지그에는,

사출물의 변형을 방지하기 위한 변형방지부;

사출물의 외측에 남는 불필요한 원단을 커팅하기 위한 트리밍부;가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상형지그에는 하형지그를 향하여 일정길이 돌출되며, 서로 일정 간격 이격되어 대칭이 되도록 위치하는 한 쌍의 고정블록이 형성되는 것을 특징으로 한다.

변형방지부는 고정블록 사이에 위치하며, 하형지그를 향하여 고정블록보다 길게 돌출되고, 외측면의 상단이 고정블록의 내측면과 맞닿아 서로 대칭이 되도록 위치하는 것을 특징으로 한다.

변형방지부는 하측으로 갈수록 외측면이 내측면을 향하여 일정 각도 기울어지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.

변형방지부의 외측면 기울기는 사출물 측면부의 내측면 기울기와 서로 동일한 것을 특징으로 한다.

트리밍부는 상면이 고정블록의 하면과 맞닿고, 내측면이 변형방지부의 외측면과 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 한다.

트리밍부에서 내측면의 하측 모서리부에는 하방으로 뾰족한 형상의 커팅날이 형성되는 것을 특징으로 한다.

변형방지부 사이에는 사출물의 중앙홀 측 원단을 커팅하기 위한 홀커팅부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

홀커팅부의 하면에는,

중앙홀의 일면을 막고 있는 원단을 커팅하기 위한 홀커팅날;

중앙홀의 모서리부 감싸기를 위해 홀커팅날의 외측 모서리부에 형성되는 모서리커팅날;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

홀커팅날은 중앙홀과 서로 동일한 형상이며, 홀커팅날에 의해 중앙홀의 일면을 막고 있는 원단이 커팅될 때 홀커팅날은 중앙홀의 내측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 한다.

고정블록의 일단과 타단 각각에는 사출물의 양단부 외측에 남는 불필요한 원단을 커팅하기 위한 양단 트리밍부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

하형지그에는 상형지그를 향하여 일정길이 돌출되며, 서로 일정 간격 이격되어 대칭이 되도록 위치하는 한 쌍의 사출물 고정블록이 형성되는 것을 특징으로 한다.

사출물 고정블록은 상측으로 갈수록 내측면이 외측면을 향하여 일정 각도 기울어지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.

사출물 고정블록의 내측면 기울기는 사출물의 측면부 외측면 기울기와 서로 동일한 것을 특징으로 한다.

한 쌍의 사출물 고정블록 사이에는 사출물이 안착되는 것을 특징으로 한다.

사출물 고정블록은 하형지그에 대한 상형지그의 상대 이동 시, 내측면이 변형방지부의 외측면과 마주보도록 위치하는 것을 특징으로 한다.

하형지그에 대한 상형지그의 상대 이동 시 변형방지부와 사출물 고정블록 사이에는 사출물의 측면부가 위치하는 것을 특징으로 한다.

하형지그에 대한 상형지그의 상대 이동에 의해 사출물의 측면부에는 냉각공정 시 변형된 방향의 반대방향으로 변형되도록 하는 외력이 가해지는 것을 특징으로 한다.

하형지그에 대한 상형지그의 상대 이동에 의해 사출물의 측면부에 외력이 가해졌을 때, 사출물의 측면부와 하면부 사이의 각도는 기준 설계 각도보다 큰 것을 특징으로 한다.

변형방지부의 하방 이동 완료되었을 때, 커팅날, 홀커팅날 및 모서리커팅날은 동시에 원단을 커팅하는 것을 특징으로 한다.

트리밍부에 의해 사출물 외측의 원단이 제거되었을 때, 사출물 외측에 잔류된 원단의 길이는 사출물의 가장자리부로부터 2mm 이하인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 내장재 제조용 금형을 이용한 사출물 제조 방법에 있어서,

하형지그의 상측에 원단이 안착되는 단계;

원단의 상측에 사출물이 안착되는 단계;

하형지그를 향하여 상형지그가 하방 이동하는 단계;

변형방지부의 하단 외측면이 사출물의 상단 내측면과 맞닿는 단계;

변형방지부의 하강이 계속되면서 사출물의 측면부에 외력을 가하는 단계;

변형방지부의 하강이 완료되는 단계;

상형지그에 형성된 커팅날, 홀커팅날 및 모서리커팅날에 의해 원단이 커팅되는 단계;를 포함 한다.

하형지그의 상측에 원단이 안착되는 단계에서,

원단은 한 쌍의 사출물 고정블록 사이에 안착되는 것을 특징으로 한다.

변형방지부의 하강이 계속되면서 사출물의 측면부에 외력을 가하는 단계에서,

변형방지부가 사출물에 가하는 외력의 방향은 사출물의 냉각 공정 시 사출물이 변형된 방향의 반대 방향인 것을 특징으로 한다.

변형방지부의 하강이 완료되는 단계에서,

사출물의 측면부와 하면부 사이의 각도는 기준 설계 각도 보다 큰 것을 특징으로 한다.

상형지그에 형성된 커팅날, 홀커팅날 및 모서리커팅날에 의해 원단이 커팅되는 단계에서,

사출물 외측에 잔류된 원단의 길이는 사출물의 가장자리부로부터 2mm 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 표면에 원단을 갖는 사출제품의 성형 시 별도로 작업되던 변형방지공정과 트리밍공정을 하나의 금형을 이용하여 진행함으로써 작업 공정을 축소시키고, 생산 사이클 타임을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 금형을 이용하여 트리밍공정을 진행함으로써 기존에 수작업으로 진행 시 발생되던 작업자 별 품질 산포를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 변형 방지 공정의 제1개념도.
도 2는 종래의 변형 방지 공정의 제2개념도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 내장재 제조용 금형의 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 상형지그의 하측 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 하형지그의 상측 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 상형지그와 하형지그의 결합 시 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 상형지그의 하강 시 상세도.
도 8은 본 발명에 따른 금형을 이용한 변형방지 공정 시 보정치 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 상형지그의 하강 시 컷팅 개념도.
도 10은 본 발명에 따른 상형지그의 모서리커팅날 상세도.
도 11은 본 발명에 따른 금형을 이용한 컷팅 공정 원단 잔류량 개념도.
도 12는 본 발명에 따른 하형지그에 안착된 상태의 사출물.
도 13은 본 발명에 따른 금형을 이용하여 완성된 사출물.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 3에는 본 발명에 따른 자동차 내장재 제조용 금형의 개념도가 도시되어 있다.

본 발명의 금형은 상형지그(2)와 하형지그(18)를 구비하고, 상기 상형지그(2)와 상기 하형지그(18) 사이에 삽입한 원단의 일면에 수지(원단)(26)를 공급하여 사출물(22)을 제조하게 된다.

도 4에는 본 발명에 따른 상형지그의 하측 사시도가 도시되어 있다.

상기 상형지그(2)는 상기 하형지그(18)에 대해 상대 이동 가능하게 조합되는 것으로, 상기 하형지그(18)를 향하여 일정 길이 돌출되는 한 쌍의 고정블록(16)과, 상기 사출물(22)의 변형을 방지하기 위한 변형방지부(4)와, 상기 사출물(22)의 외측면에 상기 원단(26) 부착 시 상기 사출물(22)의 가장자리부 외측에 남는 불필요한 원단을 커팅하기 위한 트리밍부(12)가 형성된다.

상기 고정블록(16)은 서로 일정 간격 이격되어 대칭이 되도록 위치하게 된다.

상기 변형방지부(4)는 한 쌍으로 형성되는 것으로, 상기 고정블록(16) 사이에 위치하여 외측면의 상단이 상기 고정블록(16)의 내측면과 맞닿아 서로 대칭이 되도록 위치한다.

상기 변형방지부(4)는 상기 하형지그(18)를 향하여 상기 고정블록(16) 보다 길게 돌출되며, 하측으로 갈수록 외측면이 내측면을 향하여 일정 각도 기울어지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는다. 상기 변형방지부(4)의 내측면은 지면과 수직인 형상이 된다.

상기 변형방지부(4)의 외측면 기울기는 상기 사출물(22)의 측면부 내측면의 기울기와 서로 동일하게 형성된다.

상기 트리밍부(12)는 한 쌍으로 형성되는 것으로, 상면이 상기 고정블록(16)의 하면과 맞닿고, 내측면이 상기 변형방지부(4)의 외측면과 일정 간격 이격되어 위치한다.

상기 트리밍부(12)의 내측면 하측의 모서리부에는 상기 원단을 커팅하기 위하여 하방으로 뾰족한 형상의 커팅날(14)이 형성된다.

상기 트리밍부(12)의 내측면 즉, 상기 커팅날(14)과 상기 변형방지부(4)의 외측면 사이의 이격 간격은 상기 사출물(22) 측면부의 두께와 커팅 공정 이후 상기 사출물(22)의 가장자리부 외측에 잔류되어야 하는 상기 원단(26)의 길이를 합한 길이가 된다.

한 쌍의 상기 변형방지부(4) 사이에는 상기 사출물(22)의 중앙홀(24) 측 원단(26)을 커팅하기 위한 홀커팅부(6)가 형성된다.

상기 홀커팅부(6)의 하면에는 상기 사출물(22)의 하측에 위치하여 상기 중앙홀(24)의 일면을 막고 있는 원단(26)을 커팅하기 위한 홀커팅날(8)과, 상기 홀커팅날(8)의 외측 모서리부에 형성되는 모서리커팅날(10)이 형성된다.

상기 홀커팅날(8)은 상기 중앙홀(24)과 서로 동일한 형상으로, 상기 홀커팅날(8)에 의해 상기 원단(26)이 커팅될 때, 상기 홀커팅날(8)은 상기 중앙홀(24)의 내측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치하게 된다.

즉, 상기 홀커팅날(8)에 의해 상기 원단(26)이 커팅될 때, 상기 원단(26)은 상기 중앙홀(24)의 내측면으로부터 일정 길이 잔류되도록 커팅된다.

상기 모서리커팅날(10)은 일단이 상기 홀커팅날(8)과 연결되어 상기 홀커팅날(8) 모서리 부분의 반경방향으로 일정 길이 연장된다. 상기 모서리커팅날(10)은 서로 일정 각도 이격되어 복수 개 형성될 수 있다.

상기 홀커팅날(10) 만을 이용하여 커팅된 상기 원단(26)으로 상기 중앙홀(24)의 가장자리 부분을 감싸게 되면 상기 중앙홀(24)의 모서리 부분에서 상기 원단(26)이 뭉침이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해 상기 모서리커팅날(10)을 이용하여 상기 중앙홀(24) 모서리 부분의 상기 원단(26)을 커팅하게 되면 상기 원단(26)의 뭉침 없이 상기 중앙홀(24)의 모서리 부분을 감쌀 수 있게 된다.

상기 고정블록(16)의 일단과 타단 각각에는 상기 사출물(22)의 양단부 외측에 잔류되는 불필요한 원단(26)을 커팅하기 위한 양단 트리밍부(미도시)가 형성된다.

도 5에는 본 발명에 따른 하형지그의 상측 사시도가 도시되어 있다.

상기 하형지그(18)에는, 상기 상형지그(2)를 향하여 일정 길이 돌출되며 서로 일정 간격 이격되어 대칭이 되도록 위치하는 한 쌍의 사출물 고정블록(20)이 형성된다.

상기 사출물 고정블록(20)은 상측으로 갈수록 내측면이 외측면을 향하여 일정 각도 기울어지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는다.

상기 사출물 고정블록(20)의 내측면 기울기는 상기 사물출(22) 측면부의 외측면 기울기와 서로 동일하게 형성된다.

상기 한 쌍의 사출물 고정블록(20) 사이에는 상기 원단(26)이 안착되고, 상기 원단(26)의 상측으로 상기 사출물(22)이 안착된다.

도 6에는 본 발명에 따른 상형지그와 하형지그의 결합 시 단면도가 도시되어 있다.

상기 사출물 고정블록(20)은 상기 하형지그(18)에 대한 상기 상형지그(2)의 상대 이동 시 내측면이 상기 변형방지부(4)의 외측면과 마주보도록 위치하게 된다.

도 7에는 본 발명에 따른 상형지그의 하강 시 상세도가 도시되어 있다.

상기 하형지그(18)에 대한 상기 상형지그(2)의 상대 이동 시 상기 변형방지부(4)와 상기 사출물 고정블록(20) 사이에는 상기 사출물(22)의 측면부가 위치하게 된다.

상기 하형지그(18)에 대한 상기 상형지그(2)의 상대 이동에 의해 상기 사출물(22)의 측면부에는 냉각공정 시 변형된 방향의 반대방향으로 변형되도록 하는 외력이 가해지게 된다.

즉, 상기 사출물(22)의 하면부와 이루는 설계 기준 각도 보다 내측을 향하여 일정 각도 기울어져 변형되어 있던 상기 사물출(22)의 측면부는 상기 하형지그(18)에 대한 상기 상형지그(2)의 상대 이동에 의해 외측을 향하여 일정 각도 밀려 상기 사출물(22)의 하면부와 이루는 상기 설계 기준 각도 보다 외측을 향하여 일정 각도 기울어진 상태가 된다.

이는, 상기 사출물(22)의 성형 후 상기 사출물(22)이 상기 금형에서 탈형 되었을 때 상기 사출물(22)의 스프링 백을 고려한 것이다.

도 8에는 본 발명에 따른 금형을 이용한 변형방지공정 시 보정치 개념도가 도시되어 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 사출 직후의 상기 사출물(22)의 측면부는 내측을 향하여 변형되며 상기 하형지그(18)에 대한 상기 상형지그(2)의 상대 이동에 의해 외측을 향하여 일정 각도 기울어진 상태가 된다.

이후 상기 사출물(22)은 상기 하형지그(18) 및 상기 상형지그(2)에서 탈거되며, 탈거 후 냉각되면서 다시 내측을 향하여 미세하게 수축하게 된다.

이 과정에서 상기 사출물(22)의 설계 형상에 따라 상기 사출물(22)의 변형량 및 상기 상형지그(2) 및 하형지그(18)의 설정량이 미세하게 달라지게 되며, 따라서 상기 상형지그(2) 및 상기 하형지그(18)의 제작 전 초기 사출물(22)을 테스트하여 보정치를 설정하게 된다.

즉, 상기 보정치 설정을 위해서는 상기 사출물(22)의 변형량을 먼저 측정하고, 상기 상형지그(2) 및 상기 하형지그(18)가 밀어내는 치수를 조정하면서 적정 보정치를 찾는 Trial & Error 방식이 적용된다.

도 9에는 본 발명에 따른 상형지그의 하강 시 컷팅 개념도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명에 따른 상형지그의 모서리커팅날 상세도가 도시되어 있다.

상기 변형방지부(4)의 하강이 완료된 시점에서 상기 트리밍부(12)와 상기 홀커팅부(6)는 상기 원단에 닿게 된다.

이때 상기 커팅날(14), 상기 홀커팅날(8) 및 상기 모서리커팅날(10)은 동시에 상기 원단(26)을 커팅하게 된다.

도 11에는 본 발명에 따른 금형을 이용한 컷팅 공정 원단 잔류량 개념도가 도시되어 있다.

상기 커팅날(14), 상기 홀커팅날(8) 및 상기 모서리커팅날(10)에 의해 상기 사출물(22)의 가장자리부 및 상기 중앙홀(24) 내측의 원단(26)이 제거되었을 때, 상기 원단(26)은 상기 사출물(22)의 가장자리부 및 상기 중앙홀(24)의 내측면으로부터 2mm 이하의 길이를 갖도록 잔류된다.

하기에서는 상기와 같이 형성되는 금형을 이용하여 사출물(22)을 제조하는 방법에 대해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 금형을 이용한 사출물 제조 방법은,

상기 하형지그(18)의 상측에 원단(26)이 안착되는 단계;

상기 원단(26)의 상측에 상기 사출물(22)이 안착되는 단계;

상기 하형지그(18)를 향하여 상형지그(2)가 하방 이동하는 단계;

상기 변형방지부(4)의 하단 외측면이 상기 사출물(22)의 상단 내측면과 맞닿는 단계;

상기 변형방지부(4)의 하강이 계속되면서 상기 사출물(22)의 측면부에 외력을 가하는 단계;

상기 변형방지부(4)의 하강이 완료되는 단계;

상기 상형지그(2)에 형성된 커팅날(14), 홀커팅날(8) 및 모서리커팅날(10)에 의해 상기 원단(26)이 커팅되는 단계;를 포함하여 진행된다.

먼저, 상기 하형지그(18)의 상측에 원단(26)이 안착되는 단계에서 상기 원단(26)이 상기 하형지그(18)에 안착된다. 상기 원단(26)은 자동차 내부에서 보여지는 면이 하측을 향하도록 한 쌍의 상기 사출물 고정블록(20) 사이에 안착된다.

상기 원단(26)이 안착된 후 상기 원단(26)의 상측으로 상기 사출물(22)이 안착된다. 상기 사출물(22)은 측면부가 상기 사출물 고정블록(20)과 마주보도록 안착된다.

상기 하형지그(18)에 상기 사출물(22)이 안착되면 상기 하형지그(18)를 향하여 상기 상형지그(2)가 하방 이동하게 된다.

상기 상형지그(2)의 하방 이동에 의해 상기 변형방지부(4)의 하단 외측면이 상기 사출물(22)의 상단 내측면과 맞닿게 된다.

상기 변형방지부(4)가 상기 사출물(22)의 내측면과 맞닿은 상태로 상기 상형지그(2)는 하방 이동을 계속하게 된다.

상기 변형방지부(4)의 하강이 계속되면서 상기 변형방지부(4)는 상기 사출물(22)의 측면부에 외력을 가하게 되는데, 이때 상기 변형방지부(4)가 상기 사출물(22)에 가하는 외력의 방향은 상기 사출물(22)의 냉각 공정 시 상기 사출물(22)이 변형된 방향의 반대 방향이 된다.

상기 변형방지부(4)의 하강이 완료되어 변형방지공정이 완료되었을 때, 상기 사출물(22)의 측면부는 외측을 향하여 일정 각도 기울어진 상태가 되는 것으로, 상기 사출물(22)의 측면부와 하면부 사이의 각도가 기준 설계 각도 보다 큰 상태가 된다.

상기 변형방지부(4)의 하강이 완료되는 시점에서 상기 원단(26)이 커팅되는 트리밍공정이 진행된다.

상기 변형방지부(4)의 하강이 완료 시, 상기 상형지그(2)에 형성된 상기 트리밍부(12)와 상기 홀커팅부(6)가 상기 원단(26)에 닿으면 상기 커팅날(14), 상기 홀커팅날(8) 및 상기 모서리커팅날(10)이 상기 사출물(22)의 외측 가장자리 및 상기 중앙홀(24)의 내측에 있는 불필요한 원단(26)을 커팅하게 된다.

이때, 상기 원단(26)은 상기 사출물(22)의 가장자리부 및 상기 중앙홀(24)의 내측면으로부터 2mm 이하의 길이를 갖도록 잔류된다.

도 12에는 본 발명에 따른 하형지그에 안착된 상태의 사출물이 도시되어 있고, 도 13에는 본 발명에 따른 금형을 이용하여 완성된 사출물이 도시되어 있다.

상기와 같이 형성되는 본 발명은 표면에 원단(26)을 갖는 사출물(22)의 성형 시 변형방지공정과 트리밍공정을 하나의 금형을 이용하여 순차적으로 진행함으로써 작업 공정을 축소시키고, 생산 사이클 타임을 줄일 수 있게 된다.

또한, 기존에 수작업으로 진행되던 트리밍 공정을 금형을 이용하여 진행함으로써 작업자 별 품질 산포를 최소화시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 자동차 내장재 제조용 금형 및 이를 이용한 사출물 제조 방법의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

2 : 상형지그
4 : 변형방지부
6: 홀커팅부
8 : 홀커팅날
10 : 모서리커팅날
12 : 트리밍부
14 : 커팅날
16 : 고정블록
18 : 하형지그
20 : 사출물 고정블록
22 : 사출물
24 : 중앙홀
26 : 원단
28 : 종래의 변형방지지그
30 : 종래의 사출물

Claims

상형지그와 하형지그를 구비하고 상기 상형지그와 하형지그 사이에 삽입한 원단의 일면에 수지를 공급하여 사출물을 제조하는 금형에 있어서,
상기 상형지그는 상기 하형지그에 대해 상대 이동 가능하게 조합되며,
상기 상형지그에는,
상기 사출물의 변형을 방지하기 위한 변형방지부;
상기 사출물의 외측에 남는 불필요한 원단을 커팅하기 위한 트리밍부;가 형성되고,
상기 상형지그에는 상기 하형지그를 향하여 일정길이 돌출되는 고정블록이 형성되는 것
을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제1항에 있어서,
상기 고정블록은 서로 일정 간격 이격되어 대칭이 되도록 위치하도록 한 쌍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제2항에 있어서,
상기 변형방지부는 상기 고정블록 사이에 위치하며, 상기 하형지그를 향하여 상기 고정블록보다 길게 돌출되고, 외측면의 상단이 상기 고정블록의 내측면과 맞닿아 서로 대칭이 되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제3항에 있어서,
상기 변형방지부는 하측으로 갈수록 외측면이 내측면을 향하여 일정 각도 기울어지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제4항에 있어서,
상기 변형방지부의 외측면 기울기는 상기 사출물 측면부의 내측면 기울기와 서로 동일한 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제3항에 있어서,
상기 트리밍부는 상면이 상기 고정블록의 하면과 맞닿고, 내측면이 상기 변형방지부의 외측면과 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제6항에 있어서,
상기 트리밍부에서 내측면의 하측 모서리부에는 하방으로 뾰족한 형상의 커팅날이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제7항에 있어서,
상기 변형방지부 사이에는 상기 사출물의 중앙홀 측 원단을 커팅하기 위한 홀커팅부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제8항에 있어서,
상기 홀커팅부의 하면에는,
상기 중앙홀의 일면을 막고 있는 원단을 커팅하기 위한 홀커팅날;
상기 중앙홀의 모서리부 감싸기를 위해 상기 홀커팅날의 외측 모서리부에 형성되는 모서리커팅날;을 포함하는 것
을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제9항에 있어서,
상기 홀커팅날은 상기 중앙홀과 서로 동일한 형상이며, 상기 홀커팅날에 의해 상기 중앙홀의 일면을 막고 있는 원단이 커팅될 때 상기 홀커팅날은 상기 중앙홀의 내측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제2항에 있어서,
상기 고정블록의 일단과 타단 각각에는 상기 사출물의 양단부 외측에 남는 불필요한 원단을 커팅하기 위한 양단 트리밍부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제2항에 있어서,
상기 하형지그에는 상기 상형지그를 향하여 일정길이 돌출되며, 서로 일정 간격 이격되어 대칭이 되도록 위치하는 한 쌍의 사출물 고정블록이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제12항에 있어서,
상기 사출물 고정블록은 상측으로 갈수록 내측면이 외측면을 향하여 일정 각도 기울어지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제13항에 있어서,
상기 사출물 고정블록의 내측면 기울기는 상기 사출물의 측면부 외측면 기울기와 서로 동일한 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제12항에 있어서,
상기 한 쌍의 사출물 고정블록 사이에는 상기 사출물이 안착되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제12항에 있어서,
상기 사출물 고정블록은 상기 하형지그에 대한 상기 상형지그의 상대 이동 시, 내측면이 상기 변형방지부의 외측면과 마주보도록 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제16항에 있어서,
상기 하형지그에 대한 상기 상형지그의 상대 이동 시 상기 변형방지부와 상기 사출물 고정블록 사이에는 상기 사출물의 측면부가 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제17항에 있어서,
상기 하형지그에 대한 상기 상형지그의 상대 이동에 의해 상기 사출물의 측면부에는 냉각공정 시 변형된 방향의 반대방향으로 변형되도록 하는 외력이 가해지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제18항에 있어서,
상기 하형지그에 대한 상기 상형지그의 상대 이동에 의해 상기 사출물의 측면부에 외력이 가해졌을 때, 상기 사출물의 측면부와 하면부 사이의 각도는 기준 설계 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제10항에 있어서,
상기 변형방지부의 하방 이동 완료되었을 때, 상기 커팅날, 상기 홀커팅날 및 상기 모서리커팅날은 동시에 상기 원단을 커팅하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제20항에 있어서,
상기 트리밍부에 의해 상기 사출물 외측의 원단이 제거되었을 때, 상기 사출물 외측에 잔류된 상기 원단의 길이는 상기 사출물의 가장자리부로부터 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항의 자동차 내장재 제조용 금형을 이용한 사출물 제조 방법에 있어서,
하형지그의 상측에 원단이 안착되는 단계;
상기 원단의 상측에 사출물이 안착되는 단계;
상기 하형지그를 향하여 상형지그가 하방 이동하는 단계;
변형방지부의 하단 외측면이 상기 사출물의 상단 내측면과 맞닿는 단계;
상기 변형방지부의 하강이 계속되면서 상기 사출물의 측면부에 외력을 가하는 단계;
상기 변형방지부의 하강이 완료되는 단계;
상기 상형지그에 형성된 커팅날, 홀커팅날 및 모서리커팅날에 의해 상기 원단이 커팅되는 단계;
를 포함하는 자동차 내장재 제조용 금형을 이용한 사출물 제조 방법.
제22항에 있어서,
상기 하형지그의 상측에 원단이 안착되는 단계에서,
상기 원단은 한 쌍의 사출물 고정블록 사이에 안착되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형을 이용한 사출물 제조 방법.
제22항에 있어서,
상기 변형방지부의 하강이 계속되면서 상기 사출물의 측면부에 외력을 가하는 단계에서,
상기 변형방지부가 상기 사출물에 가하는 외력의 방향은 상기 사출물의 냉각 공정 시 상기 사출물이 변형된 방향의 반대 방향인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형을 이용한 사출물 제조 방법.
제24항에 있어서,
상기 변형방지부의 하강이 완료되는 단계에서,
상기 사출물의 측면부와 하면부 사이의 각도는 기준 설계 각도 보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형을 이용한 사출물 제조 방법.
제22항에 있어서,
상기 상형지그에 형성된 커팅날, 홀커팅날 및 모서리커팅날에 의해 상기 원단이 커팅되는 단계에서,
상기 사출물 외측에 잔류된 상기 원단의 길이는 상기 사출물의 가장자리부로부터 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 제조용 금형을 이용한 사출물 제조 방법.