KR20180012024A - Free form forming device - Google Patents

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KR20180012024A
KR20180012024A KR1020160094743A KR20160094743A KR20180012024A KR 20180012024 A KR20180012024 A KR 20180012024A KR 1020160094743 A KR1020160094743 A KR 1020160094743A KR 20160094743 A KR20160094743 A KR 20160094743A KR 20180012024 A KR20180012024 A KR 20180012024A
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preform
pressing
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KR1020160094743A
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Inventor
배민관
이문용
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a preform molding device capable of improving productivity by automating a process of molding a reinforced fiber member into a preform having a predetermined shape. A preform molding device according to an embodiment of the present invention comprises: a rail formed in one direction on a frame; a lower mold mounted on the rail and moving along a rail; a transfer means supplying and mounting a reinforced fiber member on the lower frame; and an upper mold formed on one side upper part of the rail, matching with the lower frame and molding the reinforced fiber member mounted on the lower frame in a certain shape.

Description

프리폼 성형 장치{FREE FORM FORMING DEVICE}FREE FORM FORMING DEVICE [0002]

본 발명은 강화섬유 원단을 바인더로 적층한 강화 섬유부재를 미리 설정된 형태를 갖는 프리폼으로 성형하는 프리폼 성형 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a preform forming apparatus for forming a reinforcing fiber member obtained by laminating a reinforcing fiber fabric with a binder into a preform having a predetermined shape.

일반적으로 강화섬유와 수지로 이루어지는 섬유 강화 플라스틱(FRP: FIBER REINFORCED PLASTICS)은 기계적 특성, 경량성, 내부식성 등이 우수하기 때문에, 항공기, 자동차, 선박, 풍차, 스포츠용구 등, 다양한 용도를 대상으로 한 부재를 제조하는 재료로서 널리 사용되고 있다. Fiber reinforced plastic (FRP), which is generally made of reinforcing fibers and resin, is excellent in mechanical properties, light weight, and corrosion resistance. Therefore, it is suitable for various applications such as aircraft, automobiles, ships, windmills, And is widely used as a material for manufacturing a member.

이러한 강화 섬유로는 아마리드 섬유, 고강도 폴리에틸렌 섬유 등의 유기 섬유, 그리고 탄소 섬유, 유리 섬유, 금속 섬유 등의 무기 섬유가 이용되며, 높은 기계 특성이 요구되는 용도로는 탄소 섬유가 이용되는 경우가 많다. As such reinforcing fibers, organic fibers such as amade lead fibers and high-strength polyethylene fibers, and inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers and metal fibers are used, and in the case where high mechanical properties are required, carbon fibers are used many.

특히, 탄소섬유를 이용한 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS)은 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 높은 성능이 요구되는 항공이나 자동차 분야에서는 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있다. Particularly, carbon fiber reinforced plastics (CFRP) using carbon fibers are excellent in strength, elastic modulus, light weight, and stability, and therefore, they are widely regarded as one of the main materials in the aviation and automobile fields requiring high performance.

특히, 자동차 산업에서의 섬유 강화 플라스틱은는 탄소섬유를 주로 에폭시나 플라스틱 등의 수지의 심으로 제조하여 많이 사용하는 추세이다. 즉, 섬유 강화 플라스틱은 탄소섬유를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 제조한 후, 수지류에 함침하여 경화시킨 것으로서, 고강도, 고탄성의 경량소재로 주목 받고 있는 첨단 복합 재료이다.In particular, fiber reinforced plastics in the automotive industry tend to be made of carbon fibers mainly made of resin such as epoxy or plastic. That is, fiber reinforced plastic is a state-of-the-art composite material which is made of carbon fiber in the form of a winding or fabric, then cured by impregnating the resin in a resin stream, and is attracting attention as a lightweight material having high strength and high elasticity.

이러한 섬유 강화 플라스틱에서 수지류의 경도가 우수한 반면, 인장강도가 약해 쉽게 끊어지고, 탄소섬유는 인장강도가 높지만 굽힘 반발력이 없기 때문에 이 둘을 결합하는 것이다. In these fiber-reinforced plastics, the hardness of the resin stream is excellent, while the tensile strength is weak and easily broken, and the carbon fiber has a high tensile strength but no bending repulsive force.

최근에는 섬유원단(예를 들어, 카본원단)를 바인더를 통해서 여러 겹 적층하여 강화 섬유부재를 제작하고, 이렇게 제작된 강화 섬유부재를 미리 설정된 형태로 프리 성형하고, 이렇게 성형된 프리폼을 금형 내에 배치한 상태에서, 금형 내부로 수지를 주입하는 프리폼 성형 공법이 소개되었다. Recently, a plurality of layers of a fiber fabric (for example, carbon fabric) are laminated through a binder to prepare a reinforcing fiber member. The reinforcing fiber member thus produced is preformed in a predetermined form, and the preform thus molded is placed in a mold A preform molding method in which a resin is injected into a mold has been introduced.

그러나 이러한 프리폼 성형 공법에서 강화 섬유부재를 프리폼으로 하기 위해서는 별도의 프리폼 성형장치가 이용되고 있으나, 생산성이 낮아서 자동화에 대한 연구가 진행되고 있다. However, in the preform forming method, a separate preform forming device is used to make the reinforcing fiber member into a preform, but the productivity is low and research on automation is proceeding.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다. The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

대한민국 출원번호 10-2011-7017723Korea Application No. 10-2011-7017723

본 발명의 목적은 강화 섬유부재를 미리 설정된 형태를 갖는 프리폼으로 성형하는 과정을 자동화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 프리폼 성형 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a preform forming apparatus capable of improving the productivity by automating a process of forming a reinforcing fiber member into a preform having a predetermined configuration.

본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치는 프레임 상에 일방향으로 형성된 레일, 상기 레일 상에 안착되어 레일을 따라 이동 가능하게 구성되는 하형, 상기 하형 상에 강화 섬유부재를 공급 및 안착시키는 이송수단, 및 상기 레일 상의 일측 상부에 구성되고, 상기 하형과 합형되어 하형에 안착된 강화 섬유부재를 일정 형상으로 성형하는 상형을 포함할 수 있다.A preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a rail formed in one direction on a frame, a lower mold mounted on the rail and movable along the rail, conveying means for feeding and seating the reinforcing fiber member on the lower mold, And a top mold which is formed on one side of the upper surface of the rail and forms a reinforcing fiber member which is assembled with the bottom mold and seated on the bottom mold, into a predetermined shape.

상기 레일 상의 타측 상부에 구성되고, 상기 상형과 하형에 의해서 성형되어 상기 하형에 안착된 상태로 하형과 함께 타측으로 이동된 상기 강화 섬유부재의 가장자리를 트림하도록 가압하는 가압수단을 더 포함할 수 있다. And pressing means for pressing the edge of the reinforcing fiber member which is formed on the other side on the rail and which is formed by the upper and lower molds and is seated on the lower mold and moved to the other side along with the lower mold, .

상기 강화 섬유부재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber), 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 바인더로 접착하고 적층할 수 있다. The reinforcing fiber member may be formed by bonding and laminating one of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, and metal fiber with a binder have.

상기 이송수단은 상기 강화 섬유부재를 상기 하형의 상부로 이송하는 컨베이어를 포함할 수 있다.The conveying means may include a conveyor for conveying the reinforcing fiber member to an upper portion of the lower mold.

상기 컨베이어의 하부에 구성되어 상기 강화 섬유부재를 가열하는 가열수단을 더 포함할 수 있다. And a heating unit configured to heat the reinforcing fiber member at a lower portion of the conveyor.

상기 상형은, 상기 하형의 중앙부에 합형되어 상기 강화 섬유부재의 중앙부를 성형하는 제1 파팅금형, 및 상기 제1 파팅금형의 양측에 구성되며, 상기 하형의 중앙부를 기준으로 양측부에 합형되어 상기 강화 섬유부재의 양측부를 성형하는 제2, 제3 파팅금형을 포함할 수 있다. Wherein the upper mold is formed on both sides of the first parting mold and is formed on both sides of the lower part with respect to the center of the lower mold, And a second and a third parting die for molding both side portions of the reinforcing fiber member.

상기 제1, 제2, 제3 파팅금형은 각각의 구동 실린더에 의해 상기 하형과 합형되며, 상기 구동 실린더는 상기 제1 파팅금형을 전후진 구동시키는 제1 실린더, 상기 제2, 제3 파팅금형을 각각 전후진 구동시키는 제2, 제3 실린더로 이루어질 수 있다. Wherein the first, second, and third parting dies are combined with the lower mold by respective drive cylinders, the drive cylinder includes a first cylinder for driving the first parting die forward and backward, And the second and third cylinders, respectively.

상기 이송수단을 상기 하형의 상부로 전진 또는 후퇴시키는 전후진 수단을 포함할 수 있다. And forward and backward means for advancing or retracting the conveying means to the upper portion of the lower die.

상기 전후진 수단에 의해서 상기 이송수단이 전진하고, 상기 이송수단이 상기 하형 상에 상기 강화 섬유부재를 안착시킨 상태에서, 상기 강화 섬유부재가 상기 하형에서 이탈되지 않도록 상기 강화 섬유부재를 상기 하형에 일시적으로 고정시키고, 상기 이송수단이 상기 전후진 수단에 의해서 후퇴한 상태에서 상기 강화 섬유부재에서 분리되는 지지수단을 포함할 수 있다. The reinforcing fiber member is moved to the lower mold so that the reinforcing fiber member is not separated from the lower mold while the conveying means is advanced by the forward and backward means and the conveying means places the reinforcing fiber member on the lower mold, And temporarily retaining the reinforcing fiber member, and separating the reinforcing fiber member with the conveying means retracted by the forward / backward means.

상기 가압수단은 상기 강화 섬유부재에서 트림될 가장자리를 따라 형성되는 가압 하우징, 상기 가압 하우징의 하단부에 구성되어 상기 강화 섬유부재를 상기 하형에 가압하는 가압 부재, 및 상기 가압 하우징과 상기 가압 부재 사이에 구성되어 상기 가압 부재에 탄성력을 제공하는 가압 스프링을 포함할 수 있다. Wherein the pressing means includes a pressing housing formed along an edge to be trimmed in the reinforcing fiber member, a pressing member formed at a lower end portion of the pressing housing to press the reinforcing fiber member against the lower die, and a pressing member disposed between the pressing housing and the pressing member And a pressing spring configured to apply an elastic force to the pressing member.

상기 가압 하우징의 일측을 관통하여 상단이 지지되며, 하단부가 상기 가압 부재에 고정되어 상기 가압 하우징으로부터 가압 부재가 이탈하는 것을 방지하는 이탈 방지핀을 포함할 수 있다. And an escape prevention pin which is supported at an upper end through the one side of the pressure housing and whose lower end is fixed to the pressure member to prevent the pressure member from being separated from the pressure housing.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라서 프리폼 성형 장치에 의하면, 상형은 프레임 상부에 상하로 이동가능하게 배치되고, 하형은 레일을 따라서 이동시킴으로써, 연속적인 프리폼 성형이 가능하다. According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the upper mold is disposed above the frame so as to be movable up and down, and the lower mold is moved along the rail, thereby enabling continuous preform molding.

또한, 트림을 위해서 가압 하우징을 사용하고, 가압 부재가 탄성적으로 프리폼의 가장자리를 가압함으로써, 균일하게 가압을 수행하여 금형의 파손을 미연에 방지할 수 있다. Further, by using the pressurizing housing for the trim, the pressurizing member elastically presses the edge of the preform, uniform pressurization is performed, and the breakage of the mold can be prevented in advance.

또한, 이송수단이 하형 위에 강화 섬유부재를 투입하고, 이송수단이 후퇴할 때, 지지수단은 하형 위에 안착된 강화 섬유부재가 하형에서 이탈되지 않도록 함으로서 프성형과정을 보다 안정적으로 수행할 수 있다. Further, when the conveying means inserts the reinforcing fiber member onto the lower mold, and when the conveying means is retracted, the supporting means can more reliably perform the forming process by preventing the reinforcing fiber member seated on the lower mold from being separated from the lower mold.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치의 전체적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에 강화 섬유부재를 투입하는 상태를 보여주는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 강화 섬유부재의 굴곡부를 성형하는 상태를 보여주는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 강화 섬유부재의 주변부를 성형하는 상태를 보여주는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치의 일부 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 성형된 강화 섬유부재의 가장자리를 가압수단이 가압한 상태를 보여주는 일부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 성형된 강화 섬유부재의 가장자리를 가압수단이 가압하는 과정과 트림하는 과정을 보여주는 단면도이다. 1 is a flowchart showing a preform forming method according to an embodiment of the present invention.
2 is an overall perspective view of a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view showing a state in which a reinforcing fiber member is inserted into a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing a state in which a bent portion of a reinforcing fiber member is formed in a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a side view showing a state where a peripheral portion of a reinforcing fiber member is molded in a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a partially exploded perspective view of a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a partial perspective view showing a state in which the pressing means is pressed by the edge of the reinforced fiber member formed in the preform forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating a process of pressing and pressing the edge of the reinforced fiber member formed in the preform forming device according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. .

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다. In order to clearly illustrate the embodiments of the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the entire specification.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of the components are denoted by the first, second, etc. in order to distinguish them from each other because the names of the components are the same and are not necessarily limited to the order.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 방법을 보여주는 플로우차트이다. 1 is a flowchart showing a preform forming method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 원사 재단 단계(S100)는 강화섬유인 카본 섬유, 유리섬유, 아마미드 섬유, 폴리에틸렘섬유, 및 금속섬유 중 하나를 설정된 형태로 제단하는 것이다. Referring to FIG. 1, a yarn cutting step S100 is a step of cutting one of carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, polyethelene fibers, and metal fibers, which are reinforcing fibers, into a predetermined shape.

바인더 도포 및 적층 단계(S110)는 제단된 강화섬유에 바인더를 도포하고, 적층하여 강화 섬유부재(105)를 형성한다. In the binder application and laminating step (S110), the binder is applied to the cut reinforcing fibers and laminated to form the reinforcing fiber member (105).

소재 히팅 및 투입단계(S120)는 제작된 강화 섬유부재(105)를 설정온도로 가열하고, 이를 하형(도 2의 115) 위로 안착시키고, 고정시킨다. The material heating and injecting step S120 heats the fabricated reinforcing fiber member 105 to a set temperature and seats and fixes it on the lower mold (115 in Fig. 2).

굴곡부 성형단계(S130)는 하형(도 4의 115)과 상형(도 4의 310)의 제1 파팅금형(도 4의 314)을 합형하여 성형 깊이가 갚은 굴곡부인 중앙부를 성형한다. 4) of the lower die (FIG. 4) and the upper die (310 of FIG. 4) to form a central portion which is a bent portion of which the forming depth is paid.

주변부 성형단계(S140)는 하형(도 4의 115)과 상형(도 4의 310)의 제2,3파팅금형(도 4의 312, 316)을 합형하여 굴곡부인 중앙부의 양측을 성형하여 프리 성형을 완료한다. The periphery forming step S140 may be performed by molding the two sides of the middle portion of the curved portion by combining the second and third parting molds (312 and 316 of Fig. 4) of the lower mold (115 in Fig. 4) .

이송단계(S150)는 성형된 프리품이 상기 하형(115)에 배치된 상태에서 상기 하형(115)이 레일(도 4의 110)을 따라서 이송된다. In the transfer step S150, the lower mold 115 is transported along the rail (110 in FIG. 4) in a state where the molded free article is disposed in the lower mold 115.

가압단계(S160)는 상기 하형(115) 위에 성형된 프리폼의 가장자리부가 가압수단(도 1의 120)에 의해서 가압된다. In the pressing step S160, the edge portion of the preform formed on the lower mold 115 is pressed by the pressing means (120 in Fig. 1).

트림단계(S170)는 프리폼이 상기 가압수단(120)에 의해서 가압된 상태에서 트림날(미도시) 또는 레이져를 이용하여 상기 프리폼의 가장자리부를 트림하고, 트림이 완료되면 상기 가압수단(120)이 상승하고, 트림된 프리폼이 흡착/이송되어 설정된 위치에 적재된다. In the trim step S170, the edge of the preform is trimmed using a trim blade (not shown) or a laser in a state where the preform is pressed by the pressing means 120. When the trim is completed, And the trimmed preform is attracted / conveyed and loaded at a set position.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치의 전체적인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치의 일부 분해 사시도이다. FIG. 2 is an overall perspective view of a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partially exploded perspective view of a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 6을 참조하면, 프리폼 성형 장치는 구성요소로써 프레임(200), 레일(110), 하형(115), 금형 구동부(130), 가압 하우징(122)과 가압 실린더(121)를 포함하는 가압수단(120), 가열수단(104), 및 컨베이어(102)를 포함하는 이송수단(100)을 포함한다. 2 and 6, the preform forming apparatus includes a frame 200, a rail 110, a lower mold 115, a mold driving part 130, a pressurizing housing 122, and a pressurizing cylinder 121 And a conveying means 100 including a pressing means 120, a heating means 104, and a conveyor 102,

본 발명의 실시예에서, 상기 이송수단(100)의 상기 컨베이어(102) 위에 강화 섬유부재(105)가 놓이고, 상기 이송수단(100)의 선단부가 상기 하형(115)과 상기 상형(310) 사이의 공간으로 전진한다. The reinforcing fiber member 105 is placed on the conveyor 102 of the conveying means 100 and the leading end of the conveying means 100 is positioned between the lower mold 115 and the upper mold 310, Lt; / RTI >

그리고, 상기 컨베이어(102)가 작동되어 상기 컨베이어(102) 위에 놓인 강화 섬유부재(105)가 상기 하형(115) 위로 투입된다. Then, the conveyor 102 is operated to insert the reinforcing fiber member 105 placed on the conveyor 102 onto the lower mold 115.

또한, 상기 이송수단(100)이 후퇴하여 상형(310)과 하형(115)이 합형되는 공간을 제공한다. 또한, 상기 컨베이어(102)의 하부에는 가열수단(104)이 배치되고, 상기 가열수단(104)은 상기 컨베이어(102)를 이동하는 상기 강화 섬유부재(105)를 설정온도범위로 가열한다. Further, the conveying means 100 is retracted to provide a space in which the upper mold 310 and the lower mold 115 are combined. A heating means 104 is disposed under the conveyor 102 and the heating means 104 heats the reinforcing fiber member 105 moving the conveyor 102 to a set temperature range.

상기 프레임(200)의 하부에는 일방향으로 레일(110)이 형성되고, 상기 레일(110) 위에 상기 하형(115)이 배치되며, 상기 레일(110)에 배치된 상기 하형(115)의 상부에는 상기 상형(310)이 배치된다. A rail 110 is formed in a lower portion of the frame 200 and the lower portion 115 is disposed on the rail 110. An upper portion of the lower portion 115 disposed on the rail 110 The upper die 310 is disposed.

그리고, 상기 프레임(200)의 지붕 위에는 상기 상형(310)을 하부로 밀거나 상부로 당기는 금형 구동부(130)가 배치된다. On the roof of the frame 200, a mold driving unit 130 for pushing the upper mold 310 downward or pulling the upper mold 310 upward is disposed.

상기 상형(310)과 상기 하형(115)의 합형에 의해서 성형된 프리폼을 상기 하형(115)의 상면에 가압하는 가압수단(120)이 상기 레일(110)의 뒤쪽에 배치된다. 여기서, 상기 가압수단(120)의 상기 가압 하우징(122)을 위아래로 움직이는 가압 실린더(121)가 상기 프레임(200)의 하부측에 고정되어 설치된다. A pressing means 120 for pressing the preform formed by the upper mold 310 and the lower mold 115 to the upper surface of the lower mold 115 is disposed on the rear side of the rail 110. A pressurizing cylinder 121 for moving the pressurizing housing 122 of the pressurizing unit 120 up and down is fixed to the lower side of the frame 200.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에 강화 섬유부재를 투입하는 상태를 보여주는 측면도이다. 3 is a side view showing a state in which a reinforcing fiber member is inserted into a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 상형(310)은 제1 파팅금형(314), 제2 파팅금형(312), 및 제3 파팅금형(316)을 포함하고, 상기 제1 파팅금형(314)은 상기 하형(115)의 상면에서 중심부에 배치되고, 상기 제2 파팅금형(312)과 상기 제3 파팅금형(316)은 상기 하형(115)의 상면에서 중심부를 제외한 주변부에 대응하여 상기 제1 파팅금형(314)의 양측에 각각 배치된다. 3, the upper mold 310 includes a first parting mold 314, a second parting metal part 312, and a third parting metal part 316, The second and third parting dies 312 and 316 are disposed at a central portion on the upper surface of the lower die 115. The first and second parting dies 312 and 316 are formed on the upper surface of the lower die 115, (314).

상기 금형 구동부(130)는 제1 실린더(134), 제2 실린더(132), 및 제3 실린더(136)를 포함하고, 상기 제1 실린더(134)는 상기 제1 파팅금형(314)을 상하로 이동시키도록 상기 프레임(200)의 지붕 위에 배치된다. The mold driving part 130 includes a first cylinder 134, a second cylinder 132 and a third cylinder 136. The first cylinder 134 rotates the first parting mold 314 up and down On the roof of the frame (200).

그리고, 상기 제2 실린더(132)는 상기 제2 파팅금형(312)을 상하로 경사지게 이동시키도록 상기 프레임(200)의 지붕에 배치되고, 상기 제3 실린더(136)는 상기 제3 파팅금형(316)을 상하로 경사지게 이동시키도록 상기 프레임(200)의 지붕에 배치된다. 여기서, 상기 제2, 제3실린더는 상기 제2, 제3 파팅금형을 상기 하형의 경사면에 대해서 수직하게 이동시킴으로써, 강화 섬유부재의 성형성을 향상시킨다. The second cylinder 132 is disposed on the roof of the frame 200 to move the second parting mold 312 up and down in an inclined manner and the third cylinder 136 is disposed on the roof of the third parting die 316 on the roof of the frame 200 so as to move them up and down. Here, the second and third cylinders improve the moldability of the reinforcing fiber member by moving the second and third parting dies perpendicularly to the inclined surface of the lower mold.

본 발명의 실시예에서, 상기 이송수단(100)이 전진한 상태에서 상기 컨베이어(102)가 작동되어 상기 강화 섬유부재(105)를 상기 하형(115) 위에 투입하고, 상기 이송수단(100)이 후퇴하는 과정에서 상기 하형(115)에 안착된 상기 강화 섬유부재(105)가 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위해서 지지수단(300)의 지지 부재(302)가 상기 강화 섬유부재(105)를 누른다. The conveyor 102 is operated to feed the reinforcing fiber member 105 onto the lower mold 115 while the conveying means 100 advances, The supporting member 302 of the supporting means 300 presses the reinforcing fiber member 105 in order to prevent the reinforcing fiber member 105 seated on the lower mold 115 from falling out.

도시한 바와 같이, 상기 지지수단(300)은 지지 실린더(306), 지지암(304), 및 지지 부재(302)를 포함하고, 상기 지지암(304)의 선단부에 상기 지지 부재(302)가 고정되고, 상기 지지 실린더(306)가 상기 지지암(304)을 밀거나 당기를 구조를 갖는다. As shown, the support means 300 includes a support cylinder 306, a support arm 304, and a support member 302, and the support member 302 is attached to the distal end of the support arm 304 And has a structure in which the support cylinder 306 pushes or pulls the support arm 304.

상기 지지 실린더(306)가 상기 지지암(304)을 밀어내면, 상기 지지 부재(302)가 상기 강화 섬유부재(105)를 상기 하형(115)의 성형면으로 눌러서, 상기 강화 섬유부재(105)가 상기 하형(115)에서 이탈되는 것을 방지한다. The supporting member 302 presses the reinforcing fiber member 105 against the molding surface of the lower mold 115 to press the reinforcing fiber member 105 to the lower surface of the lower mold 115, To be separated from the lower mold (115).

여기서, 상기 지지 실린더(306)는 상기 프레임(200)의 일측에 고정되어 배치될 수 있다. Here, the support cylinder 306 may be fixed to one side of the frame 200.

본 발명의 실시예에서, 상기 이송수단을 상기 상형과 사기 하형 사이로 전진시키거나 후진 시키는 전후진 수단(320)의 구조에 대해서는 공지기술을 참조하고, 그 설명은 생략한다. In the embodiment of the present invention, the structure of the forward / backward means 320 for advancing or retracting the conveying means between the upper mold and the lower mold is referred to a known technique, and a description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 강화 섬유부재의 굴곡부를 성형하는 상태를 보여주는 측면도이다. 4 is a side view showing a state in which a bent portion of a reinforcing fiber member is formed in a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 지지수단(300)의 상기 지지 부재(302)가 후퇴하고, 상기 상형(310)의 제1 파팅금형(314)이 상기 제1 실린더(134)에 의해서 전진하여, 상기 하형(115)의 중심부 굴곡부인 중앙부에 합형된다. 따라서, 상기 강화 섬유부재(105)의 중앙부가 성형된다. 4, the support member 302 of the support means 300 is retracted and the first parting mold 314 of the upper mold 310 is advanced by the first cylinder 134, Which is a central bent portion of the lower die 115. [ Therefore, the central portion of the reinforcing fiber member 105 is molded.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 강화 섬유부재의 주변부를 성형하는 상태를 보여주는 측면도이다. 5 is a side view showing a state where a peripheral portion of a reinforcing fiber member is molded in a preform forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 상형(310)의 제1 파팅금형(314)이 상기 제1 실린더(134)에 의해서 상기 하형(115)의 중앙부 굴곡부에 합형된 상태에서, 상기 상형(310)의 제2, 제3 파팅금형(312, 316)이 상기 제2, 제3 실린더(132, 136)에 의해서 상기 하형(115)의 양측에 합형된다. 5, the first parting mold 314 of the upper mold 310 is joined to the bent part of the middle part of the lower mold 115 by the first cylinder 134, The second and third parting dies 312 and 316 are joined to both sides of the lower die 115 by the second and third cylinders 132 and 136.

따라서, 상기 강화 섬유부재(105)의 중앙부와 양측이 모두 성형되고, 상기 강화 섬유부재(105)는 상기 하형(115)과 상기 제1, 제2, 및 제 3파팅금형(314, 312, 316)에 의해서 프리폼으로 성형된다. The reinforcing fiber member 105 is formed on both the center portion and the both sides of the reinforcing fiber member 105 and the reinforcing fiber member 105 is divided into the lower mold 115 and the first, second, and third parting molds 314, 312, 316 To form a preform.

상기 프리폼이 성형되면, 상기 제1, 제2, 제3 실린더(134, 132, 136)는 상기 제1, 제2, 제3파팅금형(314, 312, 316)을 후퇴시켜, 상기 하형(115)과 상기 상형(310)이 분리되고, 상기 레일(110)에 배치된 상기 하형(115)은 상기 레일(110)을 따라서 상기 가압수단 측으로 이동한다. When the preform is formed, the first, second and third cylinders 134, 132 and 136 retract the first, second and third parting dies 314, 312 and 316, And the upper die 310 are separated from each other and the lower die 115 disposed on the rail 110 moves to the side of the pressing means along the rail 110.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 성형된 강화 섬유부재의 가장자리를 가압수단이 가압한 상태를 보여주는 일부 사시도이다. 7 is a partial perspective view showing a state in which the pressing means is pressed by the edge of the reinforcing fiber member formed in the preform forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 가압수단(120)의 상기 가압 하우징(122)은 상기 가압 실린더(121)에 의해서 하강하여 상기 하형(115)에 배치된 프리폼에서 트림될 가장자리부를 가압한다. 7, the pressurizing housing 122 of the pressurizing unit 120 is lowered by the pressurizing cylinder 121 to press the edge portion to be trimmed in the preform disposed in the lower mold 115. As shown in FIG.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 프리폼 성형 장치에서 성형된 강화 섬유부재의 가장자리를 가압수단이 가압하는 과정과 트림하는 과정을 보여주는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating a process of pressing and pressing the edge of the reinforced fiber member formed in the preform forming device according to the embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 가압수단(120)은 가압 하우징(122), 가압 부재(124), 가압 스프링(126), 및 이탈 방지핀(128)을 포함한다. 8, the pressing means 120 includes a pressing housing 122, a pressing member 124, a pressing spring 126, and an escape prevention pin 128. [

상기 가압 하우징(122)의 하단부에 상기 가압 부재(124)가 배치되고, 상기 가압 부재(124)의 상면과 상기 가압 하우징(122)의 하면 사이에 상기 가압 스프링(126)이 배치된다. The pressing member 124 is disposed at the lower end of the pressing housing 122 and the pressing spring 126 is disposed between the upper surface of the pressing member 124 and the lower surface of the pressing housing 122.

그리고, 상기 이탈 방지핀(128)은 상기 가압 하우징(122)의 하부 일측을 관통하고, 하단부는 상기 가압 부재(124)에 고정되며, 상기 이탈 방지핀(128)은 상기 가압 부재(124)가 상기 가압 하우징(122)에서 하부로 이탈되는 것을 방지한다. The detachment pin 128 extends through one side of the lower portion of the pressure housing 122 and the lower end is fixed to the pressing member 124. The detachment pin 128 prevents the pressing member 124 And is prevented from falling downward from the pressure housing 122.

도 8의 (a)를 참조하면, 상기 프리폼이 배치된 상기 하형(115)이 상기 가압 하우징(122)의 하부에 배치되고, 상기 가압 실린더(121)가 상기 가압 하우징(122)을 하강시키기 시작한다. 8 (a), the lower mold 115 in which the preform is disposed is disposed below the pressurizing housing 122, and the pressurizing cylinder 121 starts to lower the pressurizing housing 122 do.

도 8의 (b)를 참조하면, 상기 가압 실린더(121)가 상기 가압 하우징(122)을 하강시키고, 상기 가압 부재(124)가 상기 프리폼의 가장자리부(700)에 밀착되고, 상기 가압 하우징(122)은 더 하강한 상태에서 멈추고 상기 가압 스프링은 압축된다. 8 (b), the pressurizing cylinder 121 moves down the pressurizing housing 122, the pressurizing member 124 is brought into close contact with the edge portion 700 of the preform, and the pressurizing housing 122 122 stop in a further lowered state and the pressure spring is compressed.

여기서, 상기 가압 스프링(126)의 탄성력에 의해서 상기 가압 부재(124)는 상기 프리폼의 가장자리부(700)를 들뜸 없이 균일하게 가압한다. Here, the pressing member 124 presses the edge portion 700 of the preform uniformly without lifting due to the elastic force of the pressing spring 126.

도 8의 (c)를 참조하면, 상기 가압 스프링(126)의 탄성력에 의해서 상기 가압 부재(124)가 상기 프리폼의 가장자리부(700)를 가압한 상태에서 로봇암(미도시)의 선단부에 배치되는 트림날 또는 레이저조사부(도면부호 미표시)가 상기 가압 부재(124)의 외측면을 따라서 이동하면서 상기 프리폼의 가장자리부(700)를 트리밍한다. 여기서, 프리폼은 트림날이나 레이저에 의해서 트리밍될 수 있다. 8 (c), the pressing member 124 is disposed at the tip of the robot arm (not shown) in a state in which the edge portion 700 of the preform is pressed by the elastic force of the pressing spring 126 (Not shown) moves along the outer surface of the pressing member 124 to trim the edge portion 700 of the preform. Here, the preform can be trimmed by a trim blade or a laser.

트림이 완료되면, 상기 가압 실린더(121)는 상기 가압 하우징(122)을 상부로 들어올리고, 트림된 상기 프리폼은 흡착장치(미도시)나 별도의 언로딩장치(미도시)에 의해서 언로딩되고, 설정된 위치에 적재되거나, RTM 금형(미도시)에 투입될 수 있다. When the trim is completed, the pressurizing cylinder 121 lifts the pressurizing housing 122 upward, and the trimmed preform is unloaded by an adsorption device (not shown) or another unloading device (not shown) , Loaded at a set position, or put into an RTM mold (not shown).

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

100: 이송수단 102: 컨베이어
104: 가열수단 105: 강화 섬유부재
110: 레일 115: 하형
120: 가압수단 121: 가압 실린더
122: 가압 하우징 124: 가압 부재
126: 가압 스프링 128: 이탈 방지핀
130: 금형 구동부 132: 제2 실린더
134: 제1 실린더 136: 제3 실린더
200: 프레임 300: 지지수단
302: 지지 부재 304: 지지암
306: 지지 실린더 310: 상형
312: 제2 파팅금형 314: 제1 파팅금형
316: 제3 파팅금형 700: 가장자리부100: conveying means 102: conveyor
104: heating means 105: reinforcing fiber member
110: rail 115: bottom
120: pressure means 121: pressure cylinder
122: pressure housing 124: pressure member
126: pressure spring 128:
130: mold driving part 132: second cylinder
134: first cylinder 136: third cylinder
200: frame 300: supporting means
302: Support member 304: Support arm
306: support cylinder 310: upper mold
312: second parting mold 314: first parting mold
316: third parting mold 700: edge part

Claims (11)

프레임 상에 일방향으로 형성된 레일;
상기 레일 상에 안착되어 레일을 따라 이동 가능하게 구성되는 하형;
상기 하형 상에 강화 섬유부재를 공급 및 안착시키는 이송수단; 및
상기 레일 상의 일측 상부에 구성되고, 상기 하형과 합형되어 하형에 안착된 강화 섬유부재를 일정 형상으로 성형하는 상형;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치.A rail formed on the frame in one direction;
A lower mold mounted on the rail and movable along the rail;
Conveying means for feeding and seating a reinforcing fiber member on the lower mold; And
A top mold which is formed on one side of the rail and forms a reinforcing fiber member which is assembled with the bottom mold and seated on the bottom mold to have a predetermined shape;
The preform forming apparatus comprising: 제1항에 있어서,
상기 레일 상의 타측 상부에 구성되고, 상기 상형과 하형에 의해서 성형되어 상기 하형에 안착된 상태로 하형과 함께 타측으로 이동된 상기 강화 섬유부재의 가장자리를 트림하도록 가압하는 가압수단;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. The method according to claim 1,
A pressing means which is formed on the other side of the rail and presses the edge of the reinforcing fiber member which is formed by the upper and lower molds and is seated on the lower mold together with the lower mold so as to trim the edge of the reinforcing fiber member;
Further comprising: a preform molding unit for molding the preform. 제1항에 있어서,
상기 강화 섬유부재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber), 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 바인더로 접착하고 적층한 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. The method according to claim 1,
The reinforcing fiber member may be formed by bonding one of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber and metal fiber with a binder and laminating them Characterized in that the preform forming device comprises: 제1항에 있어서,
상기 이송수단은
상기 강화 섬유부재를 상기 하형의 상부로 이송하는 컨베이어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치.The method according to claim 1,
The conveying means
A conveyor for conveying the reinforcing fiber member to an upper portion of the lower mold;
The preform forming apparatus comprising: 제4항에 있어서,
상기 컨베이어의 하부에 구성되어 상기 강화 섬유부재를 가열하는 가열수단;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. 5. The method of claim 4,
Heating means for heating the reinforcing fiber member at a lower portion of the conveyor;
Further comprising: a preform molding unit for molding the preform. 제2항에 있어서,
상기 상형은,
상기 하형의 중앙부에 합형되어 상기 강화 섬유부재의 중앙부를 성형하는 제1 파팅금형; 및
상기 제1 파팅금형의 양측에 구성되며, 상기 하형의 중앙부를 기준으로 양측부에 합형되어 상기 강화 섬유부재의 양측부를 성형하는 제2, 제3 파팅금형;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. 3. The method of claim 2,
The above-
A first parting die joined to a center of the lower mold to form a central portion of the reinforcing fiber member; And
Second and third parting dies formed on both sides of the first parting die and joined to both sides of the lower part with respect to the center of the lower part to form both sides of the reinforcing fiber member;
The preform forming apparatus comprising: 제6항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3 파팅금형은
각각의 구동 실린더에 의해 상기 하형과 합형되며,
상기 구동 실린더는
상기 제1 파팅금형을 전후진 구동시키는 제1 실린더;
상기 제2, 제3 파팅금형을 각각 전후진 구동시키는 제2, 제3 실린더;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. The method according to claim 6,
The first, second, and third parting dies
The driving cylinder is combined with the lower mold,
The drive cylinder
A first cylinder for moving the first parting die forward and backward;
Second and third cylinders for driving the second and third parting dies respectively forward and backward;
Wherein the preform forming device comprises: 제1항에 있어서,
상기 이송수단을 상기 하형의 상부로 전진 또는 후퇴시키는 전후진 수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. The method according to claim 1,
Forward and backward means for advancing or retracting the conveying means to the upper portion of the lower mold;
The preform forming apparatus comprising: 제8항에 있어서,
상기 전후진 수단에 의해서 상기 이송수단이 전진하고, 상기 이송수단이 상기 하형 상에 상기 강화 섬유부재를 안착시킨 상태에서, 상기 강화 섬유부재가 상기 하형에서 이탈되지 않도록 상기 강화 섬유부재를 상기 하형에 일시적으로 고정시키고, 상기 이송수단이 상기 전후진 수단에 의해서 후퇴한 상태에서 상기 강화 섬유부재에서 분리되는 지지수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. 9. The method of claim 8,
The reinforcing fiber member is moved to the lower mold so that the reinforcing fiber member is not separated from the lower mold while the conveying means is advanced by the forward and backward means and the conveying means places the reinforcing fiber member on the lower mold, Supporting means for temporarily holding the reinforcing fiber member and separating the reinforcing fiber member with the conveying means retracted by the forward / backward means;
The preform forming apparatus comprising: 제2항에 있어서,
상기 가압수단은
상기 강화 섬유부재에서 트림될 가장자리를 따라 형성되는 가압 하우징;
상기 가압 하우징의 하단부에 구성되어 상기 강화 섬유부재를 상기 하형에 가압하는 가압 부재; 및
상기 가압 하우징과 상기 가압 부재 사이에 구성되어 상기 가압 부재에 탄성력을 제공하는 가압 스프링;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. 3. The method of claim 2,
The pressing means
A pressing housing formed along an edge to be trimmed in the reinforcing fiber member;
A pressing member which is provided at a lower end of the pressure housing and presses the reinforcing fiber member to the lower mold; And
A pressing spring that is provided between the pressing housing and the pressing member to provide an elastic force to the pressing member;
The preform forming apparatus comprising: 제10항에 있어서,
상기 가압 하우징의 일측을 관통하여 상단이 지지되며, 하단부가 상기 가압 부재에 고정되어 상기 가압 하우징으로부터 가압 부재가 이탈하는 것을 방지하는 이탈 방지핀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형 장치. 11. The method of claim 10,
A release preventing pin which is supported at an upper end through the one side of the pressure housing and whose lower end is fixed to the pressing member to prevent the pressing member from separating from the pressing housing;
The preform forming apparatus comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220152407A (en) * 2021-05-06 2022-11-16 (주)에스엠씨지 A mould for manufacturing glass container

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