KR20200009950A - Press Apparatus with Improved Heating Efficiency - Google Patents

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KR20200009950A
KR20200009950A KR1020180085057A KR20180085057A KR20200009950A KR 20200009950 A KR20200009950 A KR 20200009950A KR 1020180085057 A KR1020180085057 A KR 1020180085057A KR 20180085057 A KR20180085057 A KR 20180085057A KR 20200009950 A KR20200009950 A KR 20200009950A
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upper plate
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present
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KR1020180085057A
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권순덕
김승현
정지훈
박연호
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아진산업(주)
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    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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    • B30BPRESSES IN GENERAL
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Abstract

The present invention relates to a press apparatus with improved heating efficiency. More specifically, the press apparatus with improved heating efficiency comprises: a mold including an upper plate and a lower plate; a high-frequency heating unit to heat the mold; and a cooling means to cool the mold. The upper plate and the lower plate of the mold are formed in a prescribed uniform thickness. The present invention uniformly manufactures the thickness of the upper plate and the lower plate of the mold in a prescribed size, applies a high frequency to the mold of the prescribed thickness to rapidly heat the mold in a short period of time, and prevents heat loss by heat transfer of an existing mold to shorten heating time of the mold to a forming temperature and maintain the forming temperature for a long period of time, thereby shortening reheating time of the mold to increase work efficiency.

Description

가열효율이 개선된 프레스장치{Press Apparatus with Improved Heating Efficiency}Press Apparatus with Improved Heating Efficiency

본 발명은 금형의 상판 및 하판 두께를 소정 사이즈로 균일하게 제작하고, 소정 두께의 금형에 고주파를 인가함으로써 단시간에 금형의 급속 가열을 가능하게 하고, 기존 금형의 열전이로 인한 열 손실을 방지하여 성형온도까지 금형의 가열시간 단축 및 성형온도를 장시간 유지할 수 있으며, 이를 통해 금형의 재가열 시간을 단축함으로써 작업의 효율성을 높일 수 있는 가열효율이 개선된 프레스장치에 관한 것이다.The present invention uniformly fabricates the upper and lower plate thickness of the mold to a predetermined size, by applying a high frequency to the mold of a predetermined thickness to enable rapid heating of the mold in a short time, and to prevent heat loss due to heat transfer of the existing mold It is possible to shorten the heating time of the mold and to maintain the molding temperature for a long time to the molding temperature, thereby reducing the reheating time of the mold through a press device with improved heating efficiency that can increase the efficiency of the work.

일반적으로 비철금속, 강판, 열경화성복합소재, 열가소성복합소재 등의 가열금은 금형의 온도를 일정하게 유지하는 것뿐만 아니라, 성형온도까지 가열시간을 얼마나 단축할 수 있는지, 재가열 시 얼마나 신속하게 온도를 성형온도까지 올릴 수 있는지가 작업능률에 큰 영향을 주고, 이는 생산성 및 경제성을 높이기 위한 중요한 요소이다.In general, heating gold such as nonferrous metals, steel sheets, thermosetting composites, and thermoplastic composites not only maintains the temperature of the mold, but also how much the heating time can be shortened to the forming temperature, and how quickly the temperature is formed when reheating. Whether temperature can be raised significantly affects work efficiency, which is an important factor for increasing productivity and economy.

그러나 종래에 사용되고 있는 금형은 통상적을 두께가 두꺼운 사각박스 형태의 금형, 이른바 통금형을 사용하고 있다. 즉 기존의 통금형은 두께가 두꺼워 금형의 가열하여 성형온도까지 가열하는 데에 많은 시간이 소요된다, 이는 금형을 성형온도까지 올기 위해 가열 시, 금형의 내부, 즉 금형의 두께방향으로 열이 전이되는 데 걸리는 시간이 오래걸리기 때문이다, 이는 금형의 전체 온도를 성형온도까지 올리기 위해 부피가 큰 금형 전체를 가열하는 데에 걸리는 시간에 비례하는 것으로 보인다.However, the mold used in the related art generally uses a thick rectangular box type mold, a so-called through mold. In other words, the conventional through-molding mold has a thick thickness, which takes a long time to heat the mold to the molding temperature. This means that the heat is transferred to the inside of the mold, that is, the thickness direction of the mold when heating the mold to the molding temperature. This takes a long time, which seems to be proportional to the time it takes to heat the entire bulky mold to raise the overall temperature of the mold to the molding temperature.

따라서 기존의 통금형의 경우 금형을 성형온도까지 가열하는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 금형을 다시 사용하거나, 또는 새로운 제품을 성형하기 위해서는 또 다시 많은 시간을 소모하여 금형을 성형온도까지 가열하여야 하므로 작업능률이 떨어지고, 이에 의하여 생산성 및 경제성 또한 저하되는 문제가 있다.Therefore, in the case of the existing through mold, it takes a lot of time to heat the mold to the molding temperature, and in order to use the mold again or to mold a new product, the mold must be heated to the molding temperature by spending a lot of time again. There is a problem that the efficiency is lowered, thereby reducing productivity and economics.

대한민국 등록실용신안 제20-0448733호(2010.05.04. 등록)Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0448733 (registered May 4, 2010)

이에 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서,Accordingly, the present invention has been made to improve the conventional problems,

가열효율이 개선된 프레스장치는 금형의 상판 및 하판 두께를 소정 사이즈로 균일하게 제작하고, 소정 두께의 금형에 고주파를 인가함으로써 단시간에 금형의 급속 가열을 가능하게 하고, 기존 금형의 열전이로 인한 열 손실을 방지하여 성형온도까지 금형의 가열시간을 단축하고 및 성형온도를 장시간 유지하고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.The press apparatus with improved heating efficiency makes the upper and lower plate thicknesses of the mold uniformly to a predetermined size, and enables rapid heating of the mold in a short time by applying a high frequency to the mold having a predetermined thickness, and due to the heat transfer of the existing mold. One object is to shorten the heating time of the mold to the molding temperature by preventing heat loss and to maintain the molding temperature for a long time.

본 발명은 금형의 비열보다 큰 소재로 이루어진 카트리지가 구비되어 금형과 카트리지의 가열 후, 주열원이 차단되는 경우에도 카트리지가 금형의 온도 하강을 방지하는 보조열원 역할을 함으로써 새로운 성형작업을 위한 금형의 재가열 시간을 단축하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.The present invention is provided with a cartridge made of a material larger than the specific heat of the mold and after the heating of the mold and the cartridge, even if the main heat source is blocked, the cartridge acts as an auxiliary heat source to prevent the temperature drop of the mold to provide a new mold Another aim is to shorten the reheat time.

본 발명은 금형을 사이에 두고 보강금형이 구비되고, 금형과 보강금형 사이에 절연체를 배치시킴으로써 고주파가열부에 의한 통전가열 시, 전류의 누설현상을 차단하고, 이를 통해 안전사고를 방지하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.The present invention is provided with a reinforcement mold with a mold in between, and by disposing an insulator between the mold and the reinforcement mold to block the leakage of current during energization heating by the high frequency heating unit, thereby to prevent safety accidents Another purpose.

본 발명에 따른 가열효율이 개선된 프레스장치는 상판 및 하판으로 이루어진 금형; 상기 금형을 가열하기 위한 고주파가열부; 및 상기 금형을 냉각시키기 위한 냉각수단;을 포함하여 이루어지되,Press apparatus with improved heating efficiency according to the present invention is a mold consisting of an upper plate and a lower plate; A high frequency heating unit for heating the mold; And cooling means for cooling the mold;

상기 금형의 상판 및 하판은 소정의 균일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.The upper plate and the lower plate of the mold is characterized in that formed in a predetermined uniform thickness.

본 발명에 따른 상기 금형의 상판 및 하판의 두께는 금형의 표면의 성형온도 도달시간과 비례하는 것을 특징으로 한다.The thickness of the upper plate and the lower plate of the mold according to the invention is characterized in that it is proportional to the time of reaching the molding temperature of the surface of the mold.

본 발명에 따른 상기 금형의 상판 및 하판은 성형제품의 윤곽을 따라 균일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.The upper and lower plates of the mold according to the invention is characterized in that it is formed in a uniform thickness along the contour of the molded product.

본 발명에 따른 상기 금형의 상판 또는 하판, 또는 이들 모두에는 금형에 비하여 상대적으로 비열이 큰 소재로 이루어져 상기 금형의 보조열원으로 작용하는 카트리지가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The upper plate or the lower plate of the mold according to the present invention, or both of them are further provided with a cartridge that is made of a relatively large heat relative to the mold to act as an auxiliary heat source of the mold.

본 발명에 따른 상기 금형을 사이에 두고 보강금형이 구비되며, 상기 금형과 상기 보강금형 사이에는 절연체가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.A reinforcement mold is provided between the mold according to the present invention, and an insulator is further provided between the mold and the reinforcement mold.

본 발명에 따른 가열효율이 개선된 프레스장치는 금형의 상판 및 하판 두께를 소정 사이즈로 균일하게 제작하고, 소정 두께의 금형에 고주파를 인가함으로써 단시간에 금형의 급속 가열을 가능하게 하고, 기존 금형의 열전이로 인한 열 손실을 방지하여 성형온도까지 금형의 가열시간을 단축하며, 성형온도를 장시간 유지함으로써 작업효율을 높일 수 있다.The press apparatus having improved heating efficiency according to the present invention makes the upper and lower plate thicknesses of the mold uniformly to a predetermined size, and enables rapid heating of the mold in a short time by applying a high frequency to the mold having a predetermined thickness, It prevents heat loss due to heat transfer and shortens the heating time of the mold up to the molding temperature, and increases work efficiency by maintaining the molding temperature for a long time.

본 발명은 금형의 비열보다 큰 소재로 이루어진 카트리지가 구비되어 금형과 카트리지의 가열 후, 주열원이 차단되는 경우에도 카트리지가 금형의 온도 하강을 방지하는 보조열원 역할을 함으로써 새로운 성형작업을 위한 금형의 재가열 시간을 단축하고, 이를 통해 작업능률을 높일 수 있다.The present invention is provided with a cartridge made of a material larger than the specific heat of the mold and after the heating of the mold and the cartridge, even if the main heat source is blocked, the cartridge acts as an auxiliary heat source to prevent the temperature drop of the mold to provide a new mold The reheat time can be shortened and work efficiency can be increased.

또한 기존 금형과 같이 통금형은 금형의 두께가 두꺼워 카트리지의 설치가 구적으로 어려울 뿐만 아니라, 금형의 온도유지에 대한 효율성이 낮지만, 본 발명은 금형의 두께가 균일하면서도 얇게 형성되어 카트리지의 설치가 용이하고, 동시에 금형의 온도유지가 용이하다는 점에서 열관리의 효율성을 높일 수 있다.In addition, like a conventional mold, the through mold is not only difficult to install the cartridge because the thickness of the mold is thick, and the efficiency of maintaining the temperature of the mold is low, but the present invention provides a uniform and thin thickness of the mold, so that the cartridge is installed. It is easy, and at the same time easy to maintain the temperature of the mold can improve the efficiency of thermal management.

본 발명은 금형을 사이에 두고 보강금형이 구비되고, 금형과 보강금형 사이에 절연체를 배치시킴으로써 고주파가열부에 의한 통전가열 시, 전류의 누설현상을 차단하고, 이를 통해 안전사고를 방지할 수 있다.The present invention is provided with a reinforcement mold between the mold, and by placing an insulator between the mold and the reinforcement mold to prevent the leakage of current when the energization heating by the high-frequency heating unit, thereby preventing safety accidents. .

도 1은 본 발명에 따른 가열효율이 개선된 프레스장치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 프레스장치의 카트리지를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 프레스장치의 절연체를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 프레스장치의 내부열 전이 시험 모식도,
도 5는 도 4의 시험결과를 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 금형의 두께별 성형온도 도달시간 비교 시험의 모식도,
도 7 내지 도 9는 도 6의 시험결과를 나타내는 그래프.
1 is a cross-sectional view showing a press device with improved heating efficiency according to the present invention;
2 is a cross-sectional view showing a cartridge of the press apparatus according to the present invention;
3 is a cross-sectional view showing an insulator of a press apparatus according to the present invention;
Figure 4 is a schematic diagram of the internal heat transfer test of the press apparatus according to the present invention,
5 is a graph showing the test results of FIG. 4;
Figure 6 is a schematic diagram of the comparison test time of molding temperature for each mold thickness according to the present invention,
7 to 9 are graphs showing the test results of FIG. 6.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the size of the components, the thickness of the line and the like shown in the drawings referred to in describing the present invention may be somewhat exaggerated for ease of understanding. In addition, since terms used in the description of the present invention are defined in consideration of functions in the present invention, they may be changed according to a user, an operator's intention, and a custom. Accordingly, the definition of this term should be based on the contents throughout the specification.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가열효율이 개선된 프레스장치는 상판(11) 및 하판(13)으로 구성되는 금형(10)과, 금형을 가열하기 위한 고주파가열부(20)와, 금형을 냉각시키기 위한 냉각수단(30)을 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the press apparatus having improved heating efficiency according to the present invention includes a mold 10 including an upper plate 11 and a lower plate 13, and a high frequency heating unit 20 for heating the mold. ) And cooling means 30 for cooling the mold.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 금형(10)은 상부에 배치되는 상판(11)과, 상판(11) 하부에 배치되는 하판(13)으로 구성된다. 금형(10)의 상판(11) 하면과 하판(13)의 상면은 성형제품과 접하는 성형부가 구비되고, 금형의 상판(11)과 하판(13)은 성형제품의 윤곽을 따라 균일한 두께를 갖도록 형성된다. 이 경우 상판(11)의 하면과 하판(13)의 상면, 즉 상판(11)과 하판(13)의 내측면을 상판(11) 및 하판(13)의 표면이라 지칭하는 것으로 한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the mold 10 according to the present invention includes an upper plate 11 disposed at an upper portion and a lower plate 13 disposed at a lower portion of the upper plate 11. The lower surface of the upper plate 11 of the mold 10 and the upper surface of the lower plate 13 are provided with a molded part in contact with the molded product, and the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold to have a uniform thickness along the contour of the molded product. Is formed. In this case, the lower surface of the upper plate 11 and the upper surface of the lower plate 13, that is, the inner surfaces of the upper plate 11 and the lower plate 13 are referred to as the surfaces of the upper plate 11 and the lower plate 13.

즉 금형의 상판(11)과 하판(13)이 소정을 두께를 갖고, 동시에 균일한 두께를 갖도록 형성되어야 상판(11)과 하판(13)의 내부, 다시 말해서 상판(11)과 하판(13)의 두께 방향으로의 열전이도 균일하게 일어날 수 있으며, 이를 통해 상판(11)과 하판(13)의 표면, 즉 상판(11)과 하판(13)의 성형부에서의 성형온도를 균일하게 유지할 수 있게 된다. 따라서 상판(11)과 하판(13)의 단면 형상은 성형제품의 형상, 즉 성형제품의 윤곽을 따라 형성되어 균일한 열전이 및 성형온도를 유지함으로써 성형품의 품질을 양호하게 유지하는 것이 바람직하다.That is, the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold must be formed to have a predetermined thickness and at the same time have a uniform thickness, so that the inside of the upper plate 11 and the lower plate 13, that is, the upper plate 11 and the lower plate 13. The heat transfer in the thickness direction of the can also occur uniformly, through which the molding temperature at the surface of the upper plate 11 and the lower plate 13, that is, the forming portion of the upper plate 11 and the lower plate 13 can be maintained uniformly. Will be. Therefore, it is preferable that the cross-sectional shape of the upper plate 11 and the lower plate 13 is formed along the shape of the molded product, that is, the contour of the molded product, so that the quality of the molded product is maintained well by maintaining uniform heat transition and molding temperature.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고주파가열부(20)는 금형의 상판(11) 및 하판(13)의 표면을 급속 가열하게 되는데, 이는 고주파가열을 특징을 이용한 것이다. 이를 위해 고주파가열부(20)는 금형의 상판(11) 및 하판(13)에 고주파를 통전시키기 위해 상판(11)과 하판(13)의 일측단부 또는 양측단부 사이에 배치되어 상판(11)과 하판(13)의 표면을 가열하게 된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the high frequency heating unit 20 according to the present invention rapidly heats the surfaces of the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold, which uses high frequency heating. To this end, the high frequency heating unit 20 is disposed between one side end or both side ends of the upper plate 11 and the lower plate 13 so as to energize the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold. The surface of the lower plate 13 is heated.

이 경우 본 발명에서는 상판(11)과 하판(13)의 소정의 두께를 갖고, 동시에 균일한 두께로 제작된다. 이 상태에서 고주파가열부(20)에 의하여 고주파통전가열을 수행하게 되면 상판(11)과 하판(13)의 표면은 급속으로 가열된다. 다만 고주파통전가열 시, 금형의 두께에 따라서 금형의 열용량이 달라지게 되는데, 예컨대 금형의 두께가 두꺼울수록 금형의 열용량이 커지기 때문에 금형의 가열시간 역시 길어지게 된다. 이는 두께가 두꺼운 금형일수록 금형의 내부로 전이되는 열이 많아지기 때문에 금형을 성형온도까지 승온시키는데 두께가 얇은 금형에 비하여 두께가 두꺼운 금형의 가열시간은 길어질 수밖에 없게 된다.In this case, in this invention, it has a predetermined thickness of the upper board 11 and the lower board 13, and is produced with uniform thickness simultaneously. When the high frequency electric heating is performed by the high frequency heating unit 20 in this state, the surfaces of the upper plate 11 and the lower plate 13 are rapidly heated. However, during high frequency energizing heating, the heat capacity of the mold is changed according to the thickness of the mold. For example, the thicker the mold, the greater the heat capacity of the mold. This is because the thicker the mold, the more heat is transferred to the inside of the mold, so that the mold is heated up to a molding temperature, and the heating time of the thicker mold becomes longer than the thinner mold.

도 4 내지 도 6의 도시를 통하여 명확하게 알 수 있는데, 이하에서는 도 4 내지 도 6의 시험결과를 보다 면밀하게 고찰해보기로 한다.4 to 6, it will be clearly understood. Hereinafter, the test results of FIGS. 4 to 6 will be considered in more detail.

먼저 도 4는 본 발명의 시험을 위한 모식도이며, 금형의 상판(11) 내지 하판(13) 중 어느 하나에 CT-BOX를 체결하고, 금형의 하면과 상면에 각각 센서를 부착하였다. 이 경우 고주파가열부(20)는 금형의 일측부 하면에 통전된다. 또한 금형의 하면으로부터 상면으로 내부열이 전이되는 것을 확인하기 위해 금형의 상면과 하면에는 동일한 위치에 센서를 부착하였다.First, Figure 4 is a schematic diagram for the test of the present invention, the CT-BOX is fastened to any one of the upper plate 11 to the lower plate 13 of the mold, and the sensors are attached to the lower surface and the upper surface of the mold, respectively. In this case, the high frequency heating unit 20 is energized to the lower surface of one side of the mold. In addition, in order to confirm that internal heat transfers from the lower surface of the mold to the upper surface, a sensor is attached to the same position on the upper surface and the lower surface of the mold.

도 5는 본 발명에 따른 금형을 성형온도까지 가열하는 데에 있어서, 금형의 하면(금형의 성형부로 표면이라 함)으로부터 내부로 열이 전이되는 것을 알 수 있다. 즉 도 5의 위쪽 그래프에서의 온도분포와 같이 전류는 금형의 표면을 따라 주로 흘러 금형의 표면을 급속으로 가열하지만, 도 5의 아래쪽 온도분포와 같이 시간이 경과할수록 금형의 내부로 열전이를 통하여 금형의 상면쪽으로 온도도 상승하는 것을 알 수 있다. 이는 고주파의 통전가열 시, 성형온도까지 금형을 가열하는데 있어서, 금형 내부의 열전이 현상은 금형을 성형온도까지 승온시키기 위한 시간에 영향을 미치는 요인임을 알 수 있다. 5 shows that heat is transferred from the lower surface of the mold (called the surface to the molding part of the mold) to the inside when the mold according to the present invention is heated to a molding temperature. That is, as in the temperature distribution in the upper graph of FIG. 5, current flows mainly along the surface of the mold, and rapidly heats the surface of the mold. However, as time passes in the lower temperature distribution of FIG. It can be seen that the temperature also rises toward the upper surface of the mold. This can be seen that in heating the mold up to the molding temperature during high-frequency energization heating, the heat transition phenomenon inside the mold is a factor influencing the time for raising the mold to the molding temperature.

도 5의 시험결과를 전제로 도 7은 내지 도 9는 금형의 두께별로 성형온도까지 승온시키는데에 걸리는 시간을 테스트한 결과이다.Assuming the test results of Figure 5 Figure 7 to Figure 9 is a test result of the time it takes to increase the temperature to the molding temperature for each thickness of the mold.

먼저 도 6은 도 7 내지 도 9의 시험결과를 위한 모식도이다.6 is a schematic diagram for the test results of FIGS. 7 to 9.

도 7은 금형의 두께가 10T인 경우 전체 온도분포를 나타낸 것이고, 도 8은 금형의 두께가 20T인 경우 전체 온도분포를 나타낸 것이며, 도 9는 금형의 두께가 30T인 경우 전체 온도분포를 나타낸 것이다.7 shows the total temperature distribution when the thickness of the mold is 10T, FIG. 8 shows the total temperature distribution when the thickness of the mold is 20T, and FIG. 9 shows the total temperature distribution when the thickness of the mold is 30T. .

도 7의 경우 금형의 두께가 10T인 경우 성형온도 약 170℃까기 도달하는데 걸린 시간은 약 80초 정도가 소요되었음을 나타내고 있다. 도 8의 경우 금형의 두께가 20T인 경우 성형온도 170℃까지 도달하는데 걸린 시간은 약 135초 정도가 소요되었음을 알 수 있고, 도 9의 경우 금형 두께가 30T인 경우 성형온도 170℃까지 도달하는데 걸린 시간은 약 180초 정도 소요되었음으로 나타내고 있다.In the case of FIG. 7, when the thickness of the mold is 10T, it took about 80 seconds to reach the molding temperature of about 170 ° C. In the case of FIG. 8, when the thickness of the mold is 20T, it takes about 135 seconds to reach the molding temperature of 170 ° C. In the case of FIG. 9, when the mold thickness is 30T, the mold takes about 170 ° C. The time was shown to take about 180 seconds.

즉 도 7 내지 도 9의 시험결과에서 알 수 있는 바와 같이 금형의 두께에 따라 동일한 성형온도까지 가열 시간은 금형의 두께가 두꺼워질수록 증가한다는 것을 알 수 있고, 이는 도 5의 전제와 같이 금형의 두께가 두꺼워지는 경우 금형의 가열 시 열이 내부로 전이되는데 빼앗겨 성형온도까지 금형을 가열하는 시간은 더 많이 소요되는 것을 뒷받침하고 있다.That is, as can be seen in the test results of FIGS. 7 to 9, the heating time increases to the same molding temperature according to the thickness of the mold as the thickness of the mold increases. When the thickness becomes thick, the heat is transferred to the inside when the mold is heated, and it takes more time to heat the mold to the molding temperature.

이러한 시험결과를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 금형의 성형온도까지의 가열시간은 금형의 두께에 비례하는 것은 명백하다.As can be seen from these test results, it is obvious that the heating time to the molding temperature of the mold is proportional to the thickness of the mold.

이와 비교하여 기존의 금형, 이른바 통금형의 경우에는 성형온도를 170℃ 기준으로 할 때, 대략 1시간 내지 2시간의 소요되는데 반하여, 본 발명의 금형, 즉 금형의 두께를 10T ~ 30T로 하는 경우 5분 이내에 성형온도까지 가열할 수 있다는 점에서 큰 차이점을 보이고 있다. 따라서 본 발명과 같이 금형의 두께를 일정한 범위 내에서 얇게 하고, 균일한 두께를 갖도록 한다면 성형온도까지 금형의 가열시간을 획기적으로 단축시켜 작업능률을 보다 향상시킬 수 있다.In contrast, in the case of a conventional mold, a so-called through mold, it takes about 1 hour to 2 hours when the molding temperature is 170 ° C, whereas the thickness of the mold of the present invention, that is, the mold is 10T to 30T. There is a big difference in that it can be heated to the molding temperature within 5 minutes. Therefore, if the thickness of the mold is made thin within a certain range and the uniform thickness as in the present invention, the heating time of the mold can be significantly shortened to the molding temperature, thereby improving work efficiency.

본 발명에 따른 금형은 열가소성복합소재와 열경화성복합소재를 성형이 가능하다.The mold according to the present invention is capable of molding a thermoplastic composite material and a thermosetting composite material.

먼저 열가소성복합소재의 경우에는 소재의 특성상 소재의 용융 후, 일정한 시간동안 냉각을 통해 성형제품을 경화시키게 된다. 이 경우 본 발명에 따른 금형을 사용하는 경우 열전도율은 금형의 두께에 반비례하므로 금형의 두께가 얇을수록 열전도율을 커지게 된다. 따라서 냉각시간 또한 단축시킬 수 있다는 점에서 기존의 통금형을 사용하는 경우보다 신속한 냉각하여 작업시간을 단축함으로써 작업능률을 향상시킬 수 있다.First, in the case of the thermoplastic composite material, the molded product is cured by cooling for a predetermined time after melting of the material due to the characteristics of the material. In this case, when using the mold according to the present invention, the thermal conductivity is inversely proportional to the thickness of the mold, so that the thinner the thickness, the greater the thermal conductivity. Therefore, the cooling time can also be shortened, so that the working time can be improved by shortening the working time by cooling faster than the case of using a conventional through mold.

다음으로 열경화성복합소재의 성형 시에는 성형제품을 연속적으로 가열하여야 한다는 점에서 일정한 온도를 유지하는 것이 특히 중요한 요소이다. 즉 금형의 가열 및 온도유지는 금형의 내부로 열이 전이되는 되어 잃어버리는 열을 최소화하여야 한다는 점에서 기본의 통금형에 비하여 본 발명이 제안하고 있는 금형이 효율적임은 앞선 시험결과를 통하여 확인이 가능하다.Next, in forming a thermosetting composite material, maintaining a constant temperature is particularly important in that the molded product must be continuously heated. That is, the mold proposed by the present invention is more efficient than the basic mold type in that the heating and temperature maintenance of the mold should be minimized due to heat transfer to the inside of the mold. It is possible.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉각수단(30)은 공냉방식으로 공기를 대류시켜 금형을 골고루 냉각시키게 된다. 이 경우 냉각공간(31)을 단열공간으로 유지하기 위해 금형의 상판(11) 및 하판(13)으로부터 일정 거리만큼 이격시켜 단열부재(70)를 설치하고, 이 단열부재(70)와 상판(11) 및 하판(13) 사이에 형성된 냉각공간(31) 내지 단열공간 내부로 냉각수단(30)이 공기를 불어넣어 대류를 일으킴으로써 냉각효율을 높일 수 있다. 이 경우 냉각 후 공기의 배출은 냉각수단(30)에 별도의 배출부를 형성하는 것이 가능하다. 다만 금형의 틈새를 통해 자연 배출되는 것도 가능하므로 금형의 구조, 형상 등 다양한 요소들을 고려하여 설계시 반영이 가능하다.As shown in Figures 1 to 3, the cooling means 30 according to the present invention is to cool the mold evenly by convection air in the air cooling method. In this case, in order to maintain the cooling space 31 as a heat insulating space, the heat insulating member 70 is installed by a distance from the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold, and the heat insulating member 70 and the top plate 11 are installed. The cooling means 30 blows air into the cooling space 31 to the heat insulating space formed between the bottom plate 13 and the lower plate 13 to increase convection. In this case, it is possible to form a separate discharge part in the cooling means 30 to discharge the air after cooling. However, it can be naturally discharged through the gap of the mold, so it can be reflected in the design considering various factors such as the structure and shape of the mold.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 금형의 상판(11) 또는 하판(13), 또는 이들 모두에는 금형에 비하여 상대적으로 비열이 큰 소재로 이루어져 금형의 보조열원으로 작용하는 카트리지(40)가 더 구비될 수 있다.As shown in FIG. 2, the upper plate 11 or the lower plate 13 of the mold according to the present invention, or both of them, are made of a material having a relatively large heat relative to the mold, and the cartridge 40 serving as an auxiliary heat source of the mold is provided. It may be further provided.

카트리지(40)는 일종의 보조 히터로서, 금형의 상판(11) 및/또는 하판(13)에 절삭가공을 통하여 복수의 수용부를 형성한 후, 수용부에 삽입하는 형태로 금형에 장착되고, 비열이 큰 세라믹 소재를 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 비열이 큰 경우 온도변화가 적다는 점에서 장시간 온도를 유지하는 데에 유리하기 때문이다.The cartridge 40 is a kind of auxiliary heater, is formed in the upper plate 11 and / or lower plate 13 of the mold by cutting a plurality of receiving portions through a cutting process, and then inserted into the receiving portion is mounted to the mold, the specific heat is It is preferable to use a large ceramic material or the like. This is because when the specific heat is large, it is advantageous to maintain the temperature for a long time in that the temperature change is small.

즉 본 발명의 카트리지(40)는 제품을 성형한 후, 새로운 성형제품으로 교체하거나, 또는 일정한 정지 후 작업을 다시 재개하는 경우 카트리지(40)가 일정한 온도를 보유하고 있기 때문에 금형의 재가열 시 금형이 성형온도에 도달하는 시간을 줄일 수 있게 된다. 따라서 제품의 성형을 위한 금형의 가열시간을 절감함으로서 작업능률을 향상시킬 수 있게 된다.In other words, the cartridge 40 of the present invention, after molding the product, if replaced with a new molded product, or resume work after a certain stop, because the cartridge 40 has a constant temperature, the mold is reheated when the mold is reheated The time to reach the molding temperature can be reduced. Therefore, it is possible to improve the work efficiency by reducing the heating time of the mold for forming the product.

또한 카트리지(40)의 매입 설치는 기존의 통금형의 경우 금형의 두께가 두꺼워 구조적으로 매입 설치가 용이하지 않은 뿐만 아니라, 내부 열전이 등과 같은 이유에서 온도유지 효과 또한 떨어진다는 문제가 있다. 이에 반하여 본 발명의 금형에 카트리지(40)의 매입 설치는 금형의 표면을 간단한 절삭 가공한 후, 매입이 가능하여 설치가 용이할 뿐만 아니라, 금형 자체가 내부 열전이를 방지하여 열의 손실을 방지하고 있다는 점에서 금형의 온도를 유지하는 데에도 효과적임을 알 수 있다.In addition, the embedded installation of the cartridge 40 has a problem that the thickness of the mold in the conventional through-flow mold is not easy to structurally install the installation, the temperature maintenance effect is also lowered for reasons such as internal heat transfer. On the other hand, the embedded installation of the cartridge 40 in the mold of the present invention is easy to install after the cutting of the surface of the mold, and easy to install, and also to prevent heat loss by preventing the internal heat transfer of the mold itself. It can be seen that it is effective to maintain the mold temperature.

본 발명에 따른 카트리지(40)는 별도의 전원을 연속적으로 공급하여 온도를 유지하게 된다. 또한 카트리지(40)로 스팀 등과 같은 다양한 형태의 열원을 사용하는 것도 가능하다는 점에서 장치의 범용성을 높일 수 있다.The cartridge 40 according to the present invention maintains the temperature by continuously supplying a separate power source. In addition, it is possible to use various types of heat sources such as steam as the cartridge 40, thereby increasing the versatility of the device.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 금형의 상부 및 하부에 보강금형(50)이 구비되어 금형을 보조하게 되는데, 이 보강금형(50)은 금형의 상판(11) 및 하판(13)을 지지하기 위한 포스트(51)와, 이 포스트(51)를 지지하기 위한 상부보강금형(53)과 하부보강금형(55)로 구성된다. 이렇게 구성된 보강금형(50)은 금형을 지지함으로써 안정적인 금형구조를 이룰 수 있게 한다.In the present invention as shown in Figure 3 is provided with a reinforcement mold 50 at the top and bottom of the mold to assist the mold, this reinforcement mold 50 supports the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold. And a post 51, and an upper reinforcing mold 53 and a lower reinforcing mold 55 for supporting the post 51. The reinforcement mold 50 configured as described above enables a stable mold structure by supporting the mold.

다만 본 발명에서는 금형을 가열하기 위해 고주파를 통전시키기 때문에 전류의 누설을 차단하기 위한 안전장치가 필요하다, 즉 금형으로부터 전류의 누설되는 경우 작업자의 감전위험이 커질 뿐만 아니라, 전류의 누설에 의한 화재 등의 위험이 있기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 금형의 상판(11) 및 하판(13)을 지지하는 보강금형(50)의 포스트(51)와 상판(11) 및 하판(13) 사이에 절연체(60)를 배치시켜 전류를 누설을 차단함으로써 감전이나 화재위험 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.However, in the present invention, since a high frequency is energized to heat the mold, a safety device for blocking the leakage of current is required. That is, when leakage of current from the mold increases the risk of electric shock to the operator, fire due to leakage of current. This is because there is a risk. Therefore, in the present invention, the insulator 60 is disposed between the post 51 of the reinforcement mold 50 supporting the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold and the upper plate 11 and the lower plate 13 to leak current. It is desirable to prevent the safety accidents such as electric shock or fire hazard by blocking them.

또한 본 발명에 따른 절연체(60)는 보강금형(50) 하단, 즉 지면과 맞닿는 부분에도 절연체(60)를 설치하여 동일한 효과를 얻을 수 있음은 당연하다.In addition, it is natural that the insulator 60 according to the present invention can obtain the same effect by installing the insulator 60 at the lower end of the reinforcement mold 50, that is, the part contacting the ground.

이상, 본 발명의 구체적인 실시례를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.As described above, specific embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the embodiments disclosed in the present specification and the accompanying drawings, and may be variously modified by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. .


10 : 금형
11 : 상판 13 : 하판
20 : 고주파가열부
30 : 냉각수단
31 : 냉각공간
40 : 카트리지
50 : 보강금형
51 : 포스트 53 : 상부보강금형
55 : 하부보강금형
60 : 절연체
70 : 단열부재

10: Mold
11: top plate 13: bottom plate
20: high frequency heating unit
30: cooling means
31: cooling space
40: cartridge
50: reinforcement mold
51: Post 53: upper reinforcement mold
55: lower reinforcement mold
60: insulator
70: heat insulation member

Claims (5)

상판(11) 및 하판(13)으로 이루어진 금형(10);
상기 금형(10)을 가열하기 위한 통전 가열하기 위한 고주파가열부(20); 및
상기 금형(10)을 냉각시키기 위한 냉각수단(30);을 포함하여 이루어지되,
상기 금형(10)의 상판(11) 및 하판(13)은 소정의 균일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열효율이 개선된 프레스장치.
A mold 10 composed of an upper plate 11 and a lower plate 13;
A high frequency heating unit 20 for energizing heating for heating the mold 10; And
It comprises a; cooling means 30 for cooling the mold 10, including,
The upper plate (11) and the lower plate (13) of the mold (10) is a press apparatus having improved heating efficiency, characterized in that formed in a predetermined uniform thickness.
제 1 항에 있어서,
상기 금형(10)의 상판(11) 및 하판(13)의 두께는 금형(10) 표면의 성형온도 도달시간과 비례하는 것을 특징으로 하는 가열효율이 개선된 프레스장치.
The method of claim 1,
The thickness of the upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold 10 is proportional to the time of reaching the molding temperature on the surface of the mold 10, the heating efficiency improved press apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 금형(10)의 상판(11) 및 하판(13)은 성형제품의 윤곽을 따라 균일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열효율이 개선된 프레스장치.
The method of claim 1,
The upper plate 11 and the lower plate 13 of the mold 10 is formed with a uniform thickness along the contour of the molded product, the heating efficiency improved press apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 금형(10)의 상판(11) 또는 하판(13), 또는 이들 모두에는 금형(10)에 비하여 상대적으로 비열이 큰 소재로 이루어져 금형(10)의 보조열원으로 작용하는 카트리지(40)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 가열효율이 개선된 프레스장치.
The method of claim 1,
The upper plate 11 or the lower plate 13 of the mold 10, or both of them, is made of a material having a relatively large heat relative to the mold 10, and a cartridge 40 serving as an auxiliary heat source of the mold 10 is further included. Press device with improved heating efficiency characterized in that it is provided.
제 1 항에 있어서,
상기 금형(10)을 사이에 두고 보강금형(50)이 구비되며,
상기 금형(10)과 상기 보강금형(50) 사이에는 절연체(60)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가열효율이 개선된 프레스장치.
The method of claim 1,
The reinforcement mold 50 is provided with the mold 10 therebetween,
Press device with improved heating efficiency, characterized in that the insulator (60) is further provided between the mold (10) and the reinforcement mold (50).
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