KR20040100733A - 차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의제조방법 - Google Patents

차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의제조방법 Download PDF

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KR20040100733A
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Abstract

본 발명은, 차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량의 내장 판넬용 금형장치는, 상호 접근 및 이격하며 사출성형공간을 형성하는 상부금형 및 하부금형과; 상부금형과 하부금형 사이에 마련되어, 하부금형에 접근하여 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형하는 코아구동부를 포함하며; 상부금형은, 코아구동부를 지지하며 상부금형에 탄성지지되고 표피재가 세팅되는 코아지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 단일의 장치에서 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형함과 동시에 기재와 표피재를 일체로 성형할 수 있으며, 제조공정을 단순화하여 조립공수를 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의 제조방법{DIE APPARATUS FOR INTERIOR PANEL OF VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD OF INTERIOR PANEL USING THE SAME}
본 발명은, 차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형함과 동시에 기재와 표피재를 일체로 성형하는 차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 차량의 실내를 미려하게 하기 위하여 내장 판넬이 널리 사용된다.
내장 판넬은 기재와, 기재의 일 영역의 표면에 마련되는 표피재로 이루어진다. 통상적으로 기재와 표피재는 상호 다른 재질로 이루어지며, 특히 표피재는 별도의 성형장치에서 소정의 형상으로 성형하고, 내장 판넬의 형상을 이루는 기재는 사출 성형품을 사용한다.
한편, 종래의 내장 판넬은, 표피재가 마련되는 기재의 일 영역에 용제형 접착제를 도포하고, 이에 대응하는 표피재에도 용제형 접착제를 도포한 후, 표피재와 기재를 가열 압착하여 상호 접착하거나, 표피재와 기재를 나사 등을 이용하여 상호 체결하였다.
그런데, 이러한 종래의 차량용 내장 판넬에 있어서는, 별도의 성형장치에서표피재의 소정의 형상으로 성형한 후, 사출 성형된 기재와 표피재를 접착제 등을 이용하여 상호 접착하거나 나사 등을 이용하여 상호 체결하므로, 제조공정이 복잡하여 조립공수가 증대되어 생산성이 저하될 염려가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 단일의 장치에서 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형함과 동시에 기재와 표피재를 일체로 성형할 수 있으며, 제조공정을 단순화하여 조립공수를 절감하며 생산성을 향상시키는 차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예로서 자동차의 도어트림의 개략적인 정면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 내장 판넬용 금형장치의 요부 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 내장 판넬용 금형장치의 작동상태를 도시한 요부 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 도어트림 11 : 기재
15 : 표피재 20 : 차량의 내장 판넬용 금형장치
21 : 상부금형 27 : 수용부
29 : 스프링 31 : 코아지지부
33 : 본체 35 : 세팅부
37 : 로드 41 : 하부금형
45 : 런너 53 : 코아안착부
55 : 세팅지지부 57 : 안착부
61 : 코아구동부 63 : 코아
67 : 성형돌출단 71 : 액츄에이터
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 기재와, 상기 기재의 일 영역에 마련되는 표피재를 갖는 차량의 내장 판넬을 성형하는 차량의 내장 판넬용 금형장치에 있어서, 상호 접근 및 이격하며 사출성형공간을 형성하는 상부금형 및 하부금형과; 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 마련되어, 상기 하부금형에 접근하여 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형하는 코아구동부를 포함하며; 상기 상부금형은, 상기 코아구동부를 지지하며 상기 상부금형에 탄성지지되고 상기 표피재가 세팅되는 코아지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 내장 판넬용 금형장치를 제공한다.
여기서, 상기 코아구동부는, 상기 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형하는 코아와, 상기 코아를 상기 하부금형을 향해 접근 및 이격시키는 액츄에이터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 코아지지부는, 상기 액츄에이터를 부분 지지하며, 상기 시이트 형상의 표피재가 세팅되는 세팅부를 갖는 본체와; 상기 본체의 일단부로부터 상기 상부금형을 향해 연장 형성되어, 상기 상부금형에 탄성지지되며 승강하는 로드를 포함할 수 있다.
상기 상부금형에는 상기 코아지지부의 로드의 일단부를 수용하는 수용부를 가지며, 상기 수용부에는 상기 로드를 탄성지지하는 스프링이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
상기 하부금형은, 상기 세팅부에 대응하는 위치에 마련되어 상기 세팅부를 지지하는 세팅지지부와, 상기 본체가 안착되는 안착부를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 기재와, 상기 기재의 일 영역에 마련되는 표피재를 갖는 내장 판넬의 제조방법에 있어서, 시이트 형상의 표피재를 마련하는 단계와; 상호 접근 및 이격하며 사출성형공간을 형성하는 상부금형 및 하부금형과, 상기 상부금형 및 하부금형 사이에 개재되는 코아를 마련하는 단계와; 상기 표피재를 상기 상부금형 및 하부금형 중 어느 하나에 세팅하는 단계와; 상기 코아를 상기 하부금형을 향해 접근시켜 상기 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형하는 단계와; 상기 사출성형공간에 상기 기재를 이루는 용융수지를 사출하는 단계와; 상기 상부금형 및 하부금형을 가압 및 냉각하여 상기 표피재와 상기 기재를 일체로 성형하는 단계와; 상기 상부금형 및 하부금형을 상호 이격시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장 판넬의 제조방법에 의해서도달성된다.
이하에서는, 차량의 내장 판넬의 일 예로서, 자동차의 도어트림에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예로서 자동차의 도어트림의 개략적인 정면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 자동차의 도어트림(10)은, 도어의 형상을 가지는 기재(11)와, 기재(11)의 일 영역의 표면에 마련되는 표피재(15)를 가진다.
기재(11)는 합성수지로 이루어지며, 특히 용융지수가 대략 20∼120 g/10min 범위 내의 유동성이 좋은 폴리프로필렌계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
표피재(15)는 트리코트, 모켓트 등의 섬유류, 합성피혁, 천연가죽, 합성수지 중 어느 하나로 이루어지며, 본 발명의 실시예에서는 PVC(polyvinyl chloride) 시이트(15a)와 시이트 형상의 폴리프로필렌계 발포체(15b)가 접합된 표피재(15)가 개시되어 있다.
한편, 이하에서는 이러한 도어트림을 성형하기 위한 본 발명에 따른 차량의 내장 판넬용 금형장치에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 내장 판넬용 금형장치(20)는, 상호 접근 및 이격하며 사출성형공간을 형성하는 상부금형(21) 및 하부금형(41)과, 하부금형(41)에 접근하여 표피재(15)를 소정의 형상으로 성형하는 코아구동부(61)를 가진다.
상부금형(21)은 도시 않은 구동수단에 의해 하부금형(41)을 향해 승강하며,표피재의 일측면에 밀착되어 하부금형(41)과 함께 기재를 이루는 용융수지의 사출성형공간을 형성하는 상부 사출성형부(25)를 가진다. 상부금형(21)에는 후술할 로드(37)가 관통하는 로드관통부(26)와, 로드(37)의 자유단부가 수용되는 수용부(27)가 마련되어 있다. 수용부(27)에는 로드(37)를 탄성지지하는 스프링(29)이 수용되어 있다. 또한, 상부금형(21)은 코아구동부(61)를 지지하고 상부금형(21)에 탄성지지되며 표피재(15)가 세팅되는 코아지지부(31)를 더 가진다.
코아지지부(31)는, 후술할 코아구동부(61)의 액츄에이터(71)를 부분 지지하며 시이트 형상의 표피재(15)를 세팅하는 본체(33)와, 본체(33)의 일단부로부터 상부금형(21)의 상부를 향해 연장 형성되어 상부금형(21)에 탄성지지되며 승강하는 로드(37)를 가진다.
본체(33)는 후술할 코아(63)가 하부금형(41)을 향해 접근 및 이격 가능하도록 실린더본체(73)를 지지한다. 본체(33)의 하부는 표피재(15)의 성형 및 기재(11)의 사출성형시 후술할 하부금형(41)의 안착부(57)에 안착되며, 본체(33)의 하부 일측에는 시이트 형상의 표피재(15)를 세팅하는 복수의 핀으로 이루어진 세팅부(35)가 마련되어 있으며, 이 세팅부(35)는 표피재(15)의 성형 및 기재(11)의 사출성형시 표피재(15)에 변형이 발생하지 않도록 하부금형(41)의 세팅지지부(55)에 지지된다.
본체(33)의 일단부로부터 연장 형성된 로드(37)는 그 자유단부가 상부금형(21)의 수용부(27)에 수용되며, 수용부(27)에 수용된 스프링(29)에 의해 탄성지지된다. 로드(37)의 자유단부에는, 로드(37)가 수용부(27)에 걸림유지되도록, 둘레를 따라 로드(37)의 길이방향에 대해 가로로 돌출된 스토퍼(39)가 형성되어 있으며, 이에 로드(37)는 상부금형(21)의 승강시 수용부(27)에 걸림유지되어 수용부(27)로부터 이탈하지 않게 된다.
하부금형(41)은, 상부금형(21)과 함께 기재(11)를 이루는 용융수지의 사출성형공간을 형성하는 하부 사출성형부(43)와, 후술할 코아구동부(61)의 코아(63)와 함께 표피재(15)를 소정의 형상으로 성형하는 표피재성형부(51)를 가진다.
하부 사출성형부(43)는 상부 사출성형부(25)와 대응하는 형상을 가지며, 하부금형(41)에는 하부 사출성형부(43)와 연통되어 용융수지를 사출성형공간으로 유동 안내하는 런너(45)와, 런너(45)로 용융수지를 주입하는 수지주입구(47)가 마련되어 있다.
표피재성형부(51)는 후술할 코아(63)의 코아성형부(65)와 대응하는 형상을 가지며, 표피재(15)와 기재(11)가 경계를 이루는 영역에는 코아(63)가 안착되는 코아안착부(53)가 함몰 형성되어 있으며, 이에 코아(63)와 하부금형(41)의 가압에 의해 표피재(15)는 소정의 형상으로 성형됨과 동시에, 사출성형되는 기재(11)를 감싸게 된다.
또한, 하부금형(41)에는 코아지지부(31)의 세팅부(35)를 지지하는 세팅지지부(55)와, 사출성형시 코아지지부(31)의 본체(33)가 안착되는 안착부(57)가 마련되어 있다.
코아구동부(61)는 상부금형(21)과 하부금형(41) 사이에 마련되며, 시이트 형상의 표피재(15)를 소정의 형상으로 성형하는 코아(63)와, 코아(63)를하부금형(41)을 향해 접근 및 이격시키는 액츄에이터(71)를 가진다.
코아(63)는 하부금형(41)과 함께 표피재(15)의 형상을 성형하는 코아성형부(65)가 마련되어 있으며, 코아성형부(65)는 하부금형(41)의 표피재성형부(51)와 대응하는 형상을 가진다. 특히, 코아성형부(65)의 일측에는 하부금형(41)의 코아안착부(53)에 안착되는 성형돌출단(67)이 형성되어 있으며, 이에 코아(63)가 하부금형(41)에 접근하여 코아(63)의 성형돌출단(67)이 하부금형(41)의 코아안착부(53)에 안착하여 가압함에 따라 코아(63)와 하부금형(41) 사이에 개재된 표피재(15)는 소정의 형상으로 성형, 즉 표피재(15)의 일 영역이 코아안착부(53)에 대응하는 단면형상을 가지며 성형된다.
액츄에이터(71)는, 실린더본체(73)와, 실린더본체(73)의 작동에 의해 길이 신장 및 축소되는 실린더로드(75)를 가진다. 실린더본체(73)는 코아지지부(31)의 본체(33)에 지지되어 있으며, 실린더로드(75)는 코아(63)에 연결되어 있다. 이에, 코아(63)는 실린더로드(75)의 길이 신장 및 축소에 의해 하부금형(41)을 향해 접근 및 이격하게 된다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 차량의 내장 판넬용 금형장치(20)를 이용하여 내장 판넬의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 시이트 형상의 표피재(15)의 단부를 코아지지부(31)의 세팅부(35)에 세팅함과 동시에 상부금형(21) 및 코아(63)와 하부금형(41) 사이에 개재시킨다.
다음, 도시 않은 구동수단에 의해 상부금형(21)을 하부금형(41)을 향해 하강시켜 상부 사출성형부(25)가 표피재(15)의 일측면에 밀착되어 하부금형(41)과 함께기재(11)를 이루는 용융수지의 사출성형공간을 형성하도록 한다. 이 때, 코아지지부(31)의 본체(33)는 하부금형(41)의 안착부(57)에 안착됨과 동시에, 세팅부(35)는 하부금형(41)의 세팅지지부(55)에 지지된다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 코아구동부(61)의 실린더로드(75)가 길이 신장되도록 실린더본체(73)를 작동시킨다. 이 때, 코아(63)의 코아성형부(65)는 표피재(15)의 일측면에 밀착되면서 코아(63)의 성형돌출단이 하부금형(41)의 코아안착부(53)에 안착되어, 표피재(15)는 코아안착부(53)의 단면과 대응하는 단면형상을 갖는 소정의 형상으로 성형된다.
그리고, 하부금형(41)에 형성된 수지주입구(47)와 런너(45)를 통하여 상부금형(21)과 하부금형(41)이 이루는 사출성형공간으로 기재를 이루는 용융수지를 사출한다. 이 때, 표피재(15)와 기재(11)의 경계영역에 위치하는 코아(63)를 하부금형(41)에 가압함으로써, 기재(11)의 용융수지는 표피재성형부(51)로 유동하지 않게 되며, 이에 표피재성형부(51)는 사출되는 용융수지에 의한 오염이 방지된다.
이어서, 상부금형(21) 및 하부금형(41)을 가압 및 냉각하여 사출성형공간에 사출된 용융수지를 가압 및 냉각함으로써, 기재(11)와 표피재(15)는 일체로 성형됨과 동시에 상호 견고하게 결합된다. 한편, 상부금형(21)이 표피재(15)를 밀착하여 사출된 용융수지를 가압함에 따라 코아지지부(31)의 스프링(29)은 압축되고, 코아지지부(31)의 본체(33)는 안착부(57)에 안정적으로 안착된 상태를 유지하면서, 상부금형(21) 및 코아(63)는 하부금형(41)을 가압하게 된다.
다음, 코아구동부(61)의 실린더로드(75)가 길이 축소되도록 실린더본체(73)를 작동시켜, 코아(63)의 성형돌출단(67)이 하부금형(41)의 코아안착부(53)와 간섭이 발생하지 않도록 코아(63)를 하부금형(41)으로부터 이격시킨다.
코아(63)가 하부금형(41)으로부터 이격된 상태에서 구동수단에 의해 상부금형(21)을 상승시켜 상부금형(21)과 하부금형(41)을 상호 이격시킨다. 이 때, 코아지지부(31)의 스프링(29)은 인장되어 원래의 상태로 복원됨과 동시에, 코아구동부(61)는 코아지지부(31)의 로드(37)에 지지되어 상부금형(21)과 함께 승강하게 된다.
이어서, 기재(11)와 표피재(15)가 일체로 사출성형된 도어트림(10)을 금형장치(20)로부터 인출시킴으로써, 본 발명에 따른 도어트림(10)의 제조가 완료된다.
이와 같이, 상부금형의 코아지지부에 시이트 형상의 표피재를 세팅하고, 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형함과 동시에, 기재를 이루는 용융수지를 사출하여 기재와 표피재를 일체로 성형함으로써, 단일의 장치에서 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형함과 동시에 기재와 표피재를 일체로 성형할 수 있으며, 제조공정을 단순화하여 조립공수를 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 전술한 실시예에서는, 상부금형의 코아지지부에 시이트 형상의 표피재를 세팅하고 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형함과 동시에, 기재를 이루는 용융수지를 사출하여 기재와 표피재를 일체로 성형하는 것으로 설명하고 있지만, 하부금형에 표피재를 세팅하고 기재를 이루는 용융수지를 사출하여 기재와 표피재를 일체로 성형할 수 있음은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단일의 장치에서 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형함과 동시에 기재와 표피재를 일체로 성형할 수 있으며, 제조공정을 단순화하여 조립공수를 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 차량의 내장 판넬용 금형장치 및 이를 이용한 내장 판넬의 제조방법이 제공된다.

Claims (6)

  1. 기재와, 상기 기재의 일 영역에 마련되는 표피재를 갖는 차량의 내장 판넬을 성형하는 차량의 내장 판넬용 금형장치에 있어서,
    상호 접근 및 이격하며 사출성형공간을 형성하는 상부금형 및 하부금형과;
    상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 마련되어, 상기 하부금형에 접근하여 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형하는 코아구동부를 포함하며;
    상기 상부금형은, 상기 코아구동부를 지지하며 상기 상부금형에 탄성지지되고 상기 표피재가 세팅되는 코아지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 내장 판넬용 금형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코아구동부는,
    상기 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형하는 코아와,
    상기 코아를 상기 하부금형을 향해 접근 및 이격시키는 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 내장 판넬용 금형장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코아지지부는,
    상기 액츄에이터를 부분 지지하며, 상기 시이트 형상의 표피재가 세팅되는세팅부를 갖는 본체와;
    상기 본체의 일단부로부터 상기 상부금형을 향해 연장 형성되어, 상기 상부금형에 탄성지지되며 승강하는 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 내장 판넬용 금형장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부금형에는 상기 코아지지부의 로드의 일단부를 수용하는 수용부를 가지며, 상기 수용부에는 상기 로드를 탄성지지하는 스프링이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 내장 판넬용 금형장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하부금형은,
    상기 세팅부에 대응하는 위치에 마련되어 상기 세팅부를 지지하는 세팅지지부와,
    상기 본체가 안착되는 안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 내장 판넬용 금형장치.
  6. 기재와, 상기 기재의 일 영역에 마련되는 표피재를 갖는 내장 판넬의 제조방법에 있어서,
    시이트 형상의 표피재를 마련하는 단계와;
    상호 접근 및 이격하며 사출성형공간을 형성하는 상부금형 및 하부금형과, 상기 상부금형 및 하부금형 사이에 개재되는 코아를 마련하는 단계와;
    상기 표피재를 상기 상부금형 및 하부금형 중 어느 하나에 세팅하는 단계와;
    상기 코아를 상기 하부금형을 향해 접근시켜 상기 시이트 형상의 표피재를 소정의 형상으로 성형하는 단계와;
    상기 사출성형공간에 상기 기재를 이루는 용융수지를 사출하는 단계와;
    상기 상부금형 및 하부금형을 가압 및 냉각하여 상기 표피재와 상기 기재를 일체로 성형하는 단계와;
    상기 상부금형 및 하부금형을 상호 이격시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장 판넬의 제조방법.
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