KR20200050232A - 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법 - Google Patents

추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법에 관한 것으로 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재가 적층되어 조립된 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형으로 한번의 압출 공정을 통해 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 압출 성형하여 복잡한 형상의 추진제를 용이하게 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하고 제조 시간을 크게 단축함으로써 생산성을 크게 향상시키며, 접착 공정 없이 내부 및 외주면이 가공된 형태의 복잡한 형상의 추진제를 제조하여 접착 공정의 불량에 의한 불안정 연소 발생이 방지되고 추진제 그레인의 높은 연소 성능과 안정적인 연소 성능을 구현하며, 고표면적의 추진제 그레인에 대한 다양한 요구에 대해 대응이 가능하다.

Description

추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법{EXTRUDING MOLD FOR PROPELLANT GRAIN OF SOLID ROCKET MOTOR AND MANUFACTURING METHOD FOR PROPELLANT GRAIN OF SOLID ROCKET MOTOR USING THE SAME}
본 발명은 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법에 관한 것으로 더 상세하게는 한번의 압출 공정을 통해 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 제조할 수 있다.
일반적으로 고체 추진기관은 산화제와 연료의 화학반응을 통해 에너지를 발생시키는 화학식 추진기관의 일종으로 구조가 단순하고, 신뢰성이 높으면서도 큰 추력을 발생시켜 유도탄 또는 무유도탄 등의 무기체계 및 우주발사체에 광범위하게 사용된다.
고체 추진기관의 연소관 내에는 점화되어 고압 고온의 연소가스를 발생시키는 추진제 그레인이 위치된다.
추진제 그레인 중 연소면적을 최대화하기 위해 외주면 또는 내주면이 가공된 형태의 무용제형 복기 추진제 그레인을 제조하고 있다.
기존에는 복잡한 형상을 가지는 즉, 중공부 이외에 내주면 또는 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 제조하기 위해 추진제 내부 형상과 외부 형상을 구현할 수 있는 압출 금형을 각각 별도로 제작하고 있다.
종래 추진제 그레인의 제조 방법은 내부 형상과 외부 형상을 별도의 압출 금형으로 압출하여 내부 추진제 그레인과 외부 추진제 그레인을 제조하고 제조된 내부 추진제 그레인과 외부 추진제 그레인을 선반 가공한 후 접착시켜 제조하고 있다.
그러나 종래 추진제 그레인 제조 방법은 내부 추진제 그레인과 외부 추진제 그레인을 제조하는 별도의 금형을 제작하는데 있어 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 추진제 그레인 제조 방법은 내부 추진제 그레인과 외부 추진제 그레인을 압출로 별도로 제조하고, 선반 가공 후 접착시켜 제조하므로 제조 공정이 복잡하여 제조 시간이 오래 걸려 생산성이 낮은 문제점이 있었다.
또한, 종래 추진제 그레인 제조 방법은 별도로 압출되어 제조된 내부 추진제 그레인과 외부 추진제 그레인을 접착시키는 작업이 용이하지 않고, 접착 불량이 빈번하게 발생하여 연소 시 미접착면에 화염 침투 등이 발생하여 원하고자 하는 추진제 연소 성능을 구현하지 못하는 어려움이 있었다.
001)한국특허등록 제0110378호 '130밀리 다련장 로켓용 추진제 그레인 및 그 제조방법'(1996.09.20.등록)
본 발명의 목적은 한번의 압출 공정으로 내부 및 외주면이 가공된 형태의 복잡한 형상의 추진제를 용이하게 제조할 수 있는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제조 공정을 단순화하여 제조 시간을 크게 단축시킬 수 있는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 접착 공정 없이 내부 및 외주면이 가공된 형태의 복잡한 형상의 추진제를 제조하여 접착 공정의 불량에 의한 불안정 연소 발생이 방지되고 추진제 그레인의 높은 연소 성능과 안정적인 연소 성능을 구현하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형 및 이를 이용한 추진기관의 추진제 그레인 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형의 일 실시예는 추진제 그레인을 압출하여 성형하는 압출 금형이고, 적층되어 조립되며 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재를 포함하여 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 압출 성형하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 복수의 압출 금형부재는 추진제를 분배하고 추진제 그레인의 중공부에 대한 내경을 결정하는 제1단 압출 금형부재, 상기 제1단 압출 금형부재에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 내부 형상을 성형하는 제2단 압출 금형부재, 상기 제2단 압출 금형부재에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 성형성을 부가하는 제3단 압출 금형부재 및 상기 제3단 압출 금형부재에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 외주면 형상을 성형하는 제4단 압출 금형부재를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제2단 압출 금형부재의 출구 측과 상기 제3단 압출 금형부재의 입구 측 중 어느 한 측에는 제1조립용 돌기부가 돌출되고, 상기 제2단 압출 금형부재의 출구 측과 제3단 압출 금형부재의 입구 측 중 다른 한 측에는 상기 제1조립용 돌기부가 삽입되는 제1조립용 삽입부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제3단 압출 금형부재의 출구 측과 상기 제4단 압출 금형부재의 입구 측 중 어느 한 측에는 제2조립용 돌기부가 돌출되고, 상기 제3단 압출 금형부재의 출구 측과 상기 제4단 압출 금형부재의 입구 측 중 다른 한 측에는 상기 제2조립용 돌기부가 삽입되는 제2조립용 삽입부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1단 압출 금형부재, 상기 제2단 압출 금형부재, 상기 제3단 압출 금형부재, 상기 제4단 압출 금형부재는 압출 방향으로 위치되는 금형 조립 볼트에 의해 체결되어 조립될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1단 압출 금형부재는 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제1압출 공간이 위치되는 제1단 금형본체, 상기 제1압출 공간의 중심부에 위치되어 추진제 그레인의 중공부를 형성하는 코어부 및 상기 제1단 금형본체와 코어부를 연결하여 코어부의 위치를 지지하는 코어 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 코어부는 추진제가 유입되는 입구 측으로 일단부 측이 돌출되고 추진제가 배출되는 출구 측으로 타단부 측이 돌출되게 위치되며, 상기 코어부는 출구 측으로 돌출되는 타단부 측이 적어도 상기 제4단 압출 금형부재의 출구까지 연장될 수 있는 길이를 가지고 돌출될 수 있다.
본 발명에서 상기 코어부는 추진제가 유입되는 입구 측에 위치하는 일단부 측에 단부 측이 뾰족하게 형성되는 첨두부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 첨두부의 끝단부 일부분은 상기 제1단 금형본체의 입구 측으로 돌출되게 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 코어 지지부는 상기 제1단 금형본체의 내주면과 상기 첨두부의 외주면에 각각 고정될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1단 금형본체의 내주면은 입구 측에서 출구 측으로 점차 직경이 작아지도록 경사진 제1경사면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 제2단 압출 금형부재는 상기 제1단 금형본체에 적층되어 조립되고 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제2압출 공간이 위치되는 제2단 금형본체, 상기 제2압출 공간의 중심부에 위치되고 상기 코어부가 관통되어 내주면과 이격되게 위치되는 지지링체, 상기 제2단 금형본체와 상기 지지링체를 연결하여 상기 지지링체의 위치를 지지하는 링체 지지부 및 상기 지지링체의 내주면에 돌출되어 압출 방향으로 연장되어 위치되고, 원주 방향으로 이격되는 복수의 내부 성형 돌기부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 내부 성형 돌기부는 상기 지지링체의 내주면에 원주 방향으로 이격되게 위치되고 일단부가 상기 제2단 금형본체의 입구 측으로 돌출되게 위치되고 타단부가 상기 제2단 금형본체의 출구 측으로 돌출되게 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 내부 성형 돌기부는 출구 측으로 돌출되는 타단부 측이 적어도 상기 제4단 압출 금형부재의 출구까지 연장될 수 있는 길이를 가지고 돌출될 수 있다.
본 발명에서 상기 내부 성형 돌기부의 선단부에는 상기 제2단 금형본체의 입구 측으로 돌출되고 압출되는 추진제의 유동을 안내하는 경사면을 가지는 추진제 안내부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제2단 금형본체의 내주면은 입구 측에서 출구 측으로 점차 직경이 작아지도록 경사진 제2경사면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 제3단 압출 금형부재는 내주면에 압출되는 추진제의 유동을 안내하는 압출 성형 가이드면이 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 압출 성형 가이드면은 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 점차 직경이 작아지는 곡면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 압출 성형 가이드면은 2개의 곡면이 이어져 출구에서 상기 제4단 압출 금형부재에 의해 성형되는 추진제 그레인의 최종 성형 직경을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 제4단 압출 금형부재는 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제4압출 공간이 위치되고, 상기 제4압출 공간의 내주면에 원주 방향으로 이격되게 복수의 홈형성 돌기부가 돌출될 수 있다.
본 발명에서 상기 제4압출 공간의 내주면은 기설계된 추진제 그레인의 외경과 일치되는 평면으로 형성될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조방법의 일 실시예는 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재가 적층되어 조립된 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형으로 한번의 압출 공정을 통해 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 압출 성형하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 한번의 압출 공정으로 내부 및 외주면이 가공된 형태의 복잡한 형상의 추진제를 용이하게 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하고 제조 시간을 크게 단축함으로써 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 접착 공정 없이 내부 및 외주면이 가공된 형태의 복잡한 형상의 추진제를 제조하여 접착 공정의 불량에 의한 불안정 연소 발생이 방지되고 추진제 그레인의 높은 연소 성능과 안정적인 연소 성능을 구현하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다양한 형태의 추진제 그레인을 용이하게 제조할 수 있어 고표면적의 추진제 그레인에 대한 다양한 요구에 대해 대응이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형으로 제조된 추진제 그레인의 일부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제1단 압출 금형부재의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제1단 압출 금형부재의 일 실시예를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제2단 압출 금형부재의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제2단 압출 금형부재의 일 실시예를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제3단 압출 금형부재의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제4단 압출 금형부재의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제4단 압출 금형부재의 일 실시예를 도시한 평면도.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형을 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형은 추진제 그레인을 압출하여 성형하는 압출 금형이고, 적층되어 조립되며 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재를 포함한다.
본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형은 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재가 적층되어 조립된 구조를 가지고, 추진제를 압출하여 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 압출 성형한다.
도 3은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형으로 제조된 추진제 그레인(10)의 일부를 도시한 도면이고, 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형은 외주면에 원주 방향으로 이격된 복수의 홈부(11)가 위치되고, 내부에 중심에서 방사상으로 위치되고 길이 방향으로 관통된 복수의 관통부(12)가 위치되는 추진제 그레인(10)을 압출 성형하는 것을 일 예로 한다.
다시 도 1 및 도 2를 참고하면 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 복수의 압출 금형부재는 추진제를 분배하고 추진제 그레인의 중공부에 대한 내경을 결정하는 제1단 압출 금형부재(100), 제1단 압출 금형부재(100)에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 내부 형상을 성형하는 제2단 압출 금형부재(200), 제2단 압출 금형부재(200)에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 성형성을 부가하는 제3단 압출 금형부재(300), 제3단 압출 금형부재(300)에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 외주면 형상을 성형하는 제4단 압출 금형부재(400)를 포함한다.
제2단 압출 금형부재(200)의 출구 측과 제3단 압출 금형부재(300)의 입구 측 중 어느 한 측에는 제1조립용 돌기부(200a)가 돌출되고, 제2단 압출 금형부재(200)의 출구 측과 제3단 압출 금형부재(300)의 입구 측 중 다른 한 측에는 제1조립용 돌기부(200a)가 삽입되는 제1조립용 삽입부(300a)가 위치된다.
제1조립용 돌기부(200a)는 제1조립용 삽입부(300a)에 삽입되어 제2단 압출 금형부재(200)와 제3단 압출 금형부재(300)가 정위치에서 조립될 수 있도록 한다.
또한, 제3단 압출 금형부재(300)의 출구 측과 제4단 압출 금형부재(400)의 입구 측 중 어느 한 측에는 제2조립용 돌기부(300b)가 돌출되고, 제3단 압출 금형부재(300)의 출구 측과 제4단 압출 금형부재(400)의 입구 측 중 다른 한 측에는 제2조립용 돌기부(300b)가 삽입되는 제2조립용 삽입부(400a)가 위치된다.
제2조립용 돌기부(300b)는 제2조립용 삽입부(400a)에 삽입되어 제3단 압출 금형부재(300)와 제4단 압출 금형부재(400)가 정위치에서 조립될 수 있도록 한다.
제1단 압출 금형부재(100), 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)는 압출 방향 즉, 적층된 조립 방향으로 위치되는 금형 조립 볼트에 의해 체결되어 조립되는 것을 일 예로 한다.
금형 조립 볼트는 제4단 압출 금형부재(400), 제3단 압출 금형부재(300), 제2단 압출 금형부재(200)를 순차적으로 관통하여 제1단 압출 금형부재(100)에 체결됨으로써 제1단 압출 금형부재(100), 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)를 일체로 조립하는 것을 일 예로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형으로 제조된 추진제 그레인의 일부를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제1단 압출 금형부재(100)의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참고하여 제1단 압출 금형부재(100)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
제1단 압출 금형부재(100)는 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제1압출 공간(111)이 위치되는 제1단 금형본체(110), 제1압출 공간(111)의 중심부에 위치되어 추진제 그레인의 중공부를 형성하는 코어부(120), 제1단 금형본체(110)와 코어부(120)를 연결하여 코어부(120)의 위치를 지지하는 코어 지지부(130)를 포함한다.
제1단 금형본체(110)에는 금형 조립 볼트가 체결되는 볼트 체결부(140)가 위치되는 것을 일 예로 한다.
제1단 금형본체(110)는 원통형상의 몸체를 가지며, 코어부(120)는 제1단 금형본체(110)의 중심에 위치되고 둘레가 둥근 막대형상을 가지며 압출된 추진제 그레인에서 원형의 중공부를 형성하는 것을 일 예로 한다.
코어 지지부(130)는 제1단 금형본체(110)의 내주면과 코어부(120)의 외주면을 연결하며 일단부가 제1단 금형본체(110)의 내주면에 고정되고, 타단부가 코어부(120)의 외주면에 고정되어 코어부(120)가 제1압출 공간(111)의 중심에서 압출 방향으로 위치될 수 있도록 코어부(120)의 위치를 지지한다.
코어 지지부(130)는 제1단 금형본체(110)의 중심에서 방사상 즉, 중심을 지나는 직선 상에 위치되되 원주 방향으로 이격되어 복수로 위치되어 사이로 추진제가 통과될 수 있도록 한다.
코어부(120)는 제1단 압출 금형부재(100), 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)가 조립된 길이와 적어도 같은 길이를 가지고 조립된 상태에서 타단부 측이 제4단 압출 금형부재(400)의 출구 측까지 연장되어 위치된다.
코어부(120)는 제1단 압출 금형부재(100)에서 압출이 시작되는 일측 즉, 추진제가 유입되는 입구 측으로 일단부 측이 돌출되고 추진제가 배출되는 출구 측으로 타단부 측이 돌출되게 위치된다.
코어부(120)는 출구 측으로 돌출되는 타단부 측이 적어도 제4단 압출 금형부재(400)의 출구까지 연장될 수 있는 길이를 가지고 돌출되는 것을 일 예로 한다.
코어부(120)는 제1단 압출 금형부재(100), 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)가 조립된 상태에서 타단부 측이 타단부 측이 적어도 제4단 압출 금형부재(400)의 출구까지 연장되어 압출 성형되는 추진제 그레인에서 길이 방향으로 관통된 중공부가 안정적으로 성형될 수 있도록 한다.
코어부(120)의 타단부 측은 제4단 압출 금형부재(400)의 출구와 일치되거나 제4단 압출 금형부재(400)의 출구보다 돌출되게 위치되어 압출 성형되는 추진제 그레인에서 길이 방향으로 관통된 중공부가 안정적으로 성형될 수 있도록 한다.
또한 코어부(120)는 추진제가 유입되는 입구 측에 위치하는 일단부 측에 단부 측이 뾰족하게 형성되는 첨두부(121)가 위치되어 추진제가 자연스럽게 유도되어 압출될 수 있도록 한다.
첨두부(121)의 끝단부 일부분은 제1단 금형본체(110)의 입구 측으로 돌출되게 위치되는 것을 일 예로 한다.
또한, 코어 지지부(130)는 제1단 금형본체(110)의 내주면과 첨두부(121)의 외주면에 각각 고정되어 첨두부(121)에 의해 추진제가 실질적으로 금형 내로 유입되어 중공부가 형성되기 전에 위치됨으로써 추진제 그레인의 성형성을 높이고 추진제를 고르게 분배하여 압출될 수 있도록 한다.
그리고, 제1단 금형본체(110)의 내주면은 압출 진행 방향 즉, 입구 측에서 출구 측으로 점차 직경이 작아지도록 경사진 제1경사면으로 형성되어 추진제가 자연스럽게 유도되어 압출될 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제2단 압출 금형부재(200)의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제2단 압출 금형부재(200)의 일 실시예를 도시한 평면도이다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참고하여 추진제 그레인의 내부 형상을 성형하는 제2단 압출 금형부재(200)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
제2단 압출 금형부재(200)는 추진제 그레인의 중심에서 방사상으로 위치되고 길이 방향으로 관통된 복수의 관통부를 추진제 그레인의 내부에 형성한다.
제2단 압출 금형부재(200)는 제1단 금형본체(110)에 적층되어 조립되고 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제2압출 공간(211)이 위치되는 제2단 금형본체(210), 제2압출 공간(211)의 중심부에 위치되고 코어부(120)가 관통되어 내주면과 이격되게 위치되는 지지링체(220), 제2단 금형본체(210)와 지지링체(220)를 연결하여 지지링체(220)의 위치를 지지하는 링체 지지부(230), 지지링체(220)의 내주면에 돌출되어 압출 방향으로 연장되어 위치되고, 원주 방향으로 이격되는 복수의 내부 성형 돌기부(240)를 포함한다.
제2단 금형본체(210)에는 금형 조립 볼트가 관통되는 제3볼트 관통부(250)가 위치되는 것을 일 예로 한다.
제2단 금형본체(210)의 출구 측에는 제1조립용 돌기부(200a)가 돌출되는 것을 일 예로 한다.
제2단 금형본체(210)는 원통형상의 몸체를 가지며, 지지링체(220)는 제2단 금형본체(210)의 중심에 위치되고 내부에 코어부(120)가 관통되어 위치되되, 내주면과 코어부(120)가 이격되게 즉, 내주면과 코어부(120) 사이에 추진제가 통과될 수 있는 추진제 내부 통로가 위치된다.
그리고, 지지링체(220)의 외주면과 제2단 금형본체(210)의 내주면 사이에는 압출되는 추진제가 통과될 수 있는 추진제 외부 통로가 위치된다.
링체 지지부(230)는 제2단 금형본체(210)의 내주면과 지지링체(220)의 외주면을 연결하며 일단부가 제2단 금형본체(210)의 내주면에 고정되고, 타단부가 지지링체(220)의 외주면에 고정되어 지지링체(220)가 제2압출 공간(211)의 중심에 위치될 수 있도록 지지링체(220)의 위치를 지지한다.
링체 지지부(230)는 제2단 금형본체(210)의 중심에서 방사상 즉, 중심을 지나는 직선 상에 위치되되 원주 방향으로 이격되어 복수로 위치되어 사이로 추진제가 통과되는 충분한 공간을 형성한다.
내부 성형 돌기부(240)는 지지링체(220)의 내주면에 원주 방향으로 이격되게 위치되고 일단부가 제2단 금형본체(210)의 입구 측으로 돌출되게 위치되고 타단부가 제2단 금형본체(210)의 출구 측으로 돌출되게 위치되어 길이 방향이 압출 방향과 일치되게 위치된다.
내부 성형 돌기부(240)는 코어부(120)의 외주면과 이격되게 위치되어 사이로 압출되는 추진제가 통과되는 추진제 내부 통로가 위치된다.
내부 성형 돌기부(240)는 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)가 조립된 길이와 적어도 같은 길이를 가지며, 제1단 압출 금형부재(100), 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)가 조립된 상태에서 타단부 측이 적어도 제4단 압출 금형부재(400)의 출구 측까지 연장되어 위치된다.
내부 성형 돌기부(240)는 제2단 금형본체(210)에서 압출 시 추진제가 유입되는 입구 측으로 일단부 측이 돌출되고 추진제가 배출되는 출구 측으로 타단부 측이 돌출되게 위치된다.
내부 성형 돌기부(240)는 출구 측으로 돌출되는 타단부 측이 적어도 제4단 압출 금형부재(400)의 출구까지 연장될 수 있는 길이를 가지고 돌출되는 것을 일 예로 한다.
내부 성형 돌기부(240)는 제1단 압출 금형부재(100), 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)가 조립된 상태에서 타단부 측이 타단부 측이 적어도 제4단 압출 금형부재(400)의 출구까지 연장되어 압출 성형되는 추진제 그레인에서 길이 방향으로 관통된 중공부가 안정적으로 성형될 수 있도록 한다.
내부 성형 돌기부(240)의 타단부 측은 제4단 압출 금형부재(400)의 출구와 일치되거나 제4단 압출 금형부재(400)의 출구보다 돌출되게 위치되어 압출 성형되는 추진제 그레인의 내부에 길이 방향으로 관통된 관통부가 안정적으로 성형될 수 있도록 한다.
또한 내부 성형 돌기부(240)의 선단부에는 제2단 금형본체(210)의 입구 측으로 돌출되고 압출되는 추진제의 유동을 안내하도록 경사면을 가지는 추진제 안내부(241)가 위치될 수 있다.
추진제 안내부(241)는 압출 시 유동되는 추진제가 자연스럽게 유도되어 압출될 수 있도록 한다.
그리고, 제2단 금형본체(210)의 내주면은 압출 진행 방향 즉, 입구 측에서 출구 측으로 점차 직경이 작아지도록 경사져 제1경사면과 이어지는 제2경사면으로 형성되어 추진제가 자연스럽게 유도되어 압출될 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제3단 압출 금형부재(300)의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제3단 압출 금형부재(300)의 일 실시예를 도시한 평면도이다.
도 1, 도 8, 도 9를 참고하여 추진제 그레인의 성형성을 부가하는 제3단 압출 금형부재(300)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
제3단 압출 금형부재(300)는 제2단 압출 금형부재(200)에 적층되어 조립되고 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제3압출 공간(310)이 위치되고 내주면에 압출되는 추진제의 유동을 안내하는 압출 성형 가이드면(320)이 위치된다.
제3단 압출 금형부재(300)에는 금형 조립 볼트가 관통되는 제2볼트 관통부(330)가 위치되는 것을 일 예로 한다.
제3단 압출 금형부재(300)의 입구 측에는 제1조립용 돌기부(200a)가 삽입되는 제1조립용 삽입부(300a)가 위치되고, 제3단 압출 금형부재(300)의 출구 측에는 제2조립용 돌기부(300b)가 돌출되는 것을 일 예로 한다.
압출 성형 가이드면(320)은 제2경사면과 이어지도록 형성되고 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 점차 직경이 작아지는 곡면으로 형성된다.
압출 성형 가이드면(320)은 2개의 곡면이 이어져 출구에서 제4단 압출 금형부재(400)에 의해 성형되는 추진제 그레인의 최종 성형 직경을 가지도록 형성되어 추진제의 성형성을 부여하여 추진제의 압출 시 원통형의 추진제가 안정적으로 성형될 수 있도록 한다.
도 9는 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제4단 압출 금형부재(400)의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형에서 제4단 압출 금형부재(400)의 일 실시예를 도시한 평면도이다.
도 1, 도 9 및 도 10을 참고하여 추진제 그레인의 외주면 형상을 성형하는 제4단 압출 금형부재(400)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
제4단 압출 금형부재(400)는 제3단 압출 금형부재(300)에 적층되어 조립되고 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제4압출 공간(410)이 위치되고 내주면에 원주 방향으로 이격되게 복수의 홈형성 돌기부(420)가 돌출된다.
제4단 압출 금형부재(400)에는 금형 조립 볼트가 관통되는 제1볼트 관통부(430)가 위치되는 것을 일 예로 한다.
제4단 압출 금형부재(400)의 입구 측에는 제2조립용 돌기부(300b)가 삽입되는 제2조립용 삽입부(400a)가 위치되는 것을 일 예로 한다.
제4압출 공간(410)의 내주면은 기설계된 추진제 그레인의 외경과 일치되는 평면으로 형성되는 것을 일 예로 한다.
홈형성 돌기부(420)는 내부 성형 돌기부(240)와 이격되게 위치되어 사이로 추진제가 압출될 수 있다.
홈형성 돌기부(420)는 추진제의 외주면에 길이 방향으로 관통된 홈부를 성형한다.
본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조방법은 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재가 적층되어 조립된 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형으로 한번의 압출 공정을 통해 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 압출 성형한다.
도 1을 다시 참고 본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형은 압출 방향에서 제1단 압출 금형부재(100), 제2단 압출 금형부재(200), 제3단 압출 금형부재(300), 제4단 압출 금형부재(400)가 순차적으로 적층되고, 제1볼트 관통부(430), 제2볼트 관통부(330), 제3볼트 관통부(250)를 관통하여 볼트 체결부(140)로 체결되는 금형 조립 볼트(500)에 의해 일체로 조립된 구조를 가진다.
본 발명에 따른 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형의 입구 측으로 추진제를 공급하여 출구 측으로 추진제를 압출하여 성형된 추진제 그레인(10)은 도 3에서 도시된 바와 같이 외주면에 원주 방향으로 이격된 복수의 홈부(11)가 위치되고, 내부에 중심에서 방사상으로 위치되고 길이 방향으로 관통된 복수의 관통부(12)가 위치된다.
즉, 제1단 압출 금형부재(100)의 코어부(120)는 추진제 그레인의 중공부(10a)를 성형하고, 제2단 압출 금형부재(200)의 내부 성형 돌기부(240)는 추진제 그레인의 내부에서 길이방향으로 관통되며 중심에서 방사상으로 이격되게 위치되는 복수의 관통부(10)를 성형하며, 제3단 압출 금형부재(300)에서 곡면의 압출 성형 가이드면(320)을 따라 추진제의 압출 공간이 점차 자연스럽게 줄어들면서 안정적인 추진제 그레인의 몸체가성형될 수 있게 됨과 아울러 최종적으로 제4단 압출 금형부재(400)의 홈형성 돌기부(420)를 통해 추진제 그레인의 외주면에 원주방향으로 이격된 홈부(11)가 성형된다.
본 발명은 한번의 압출 공정으로 내부 및 외주면이 가공된 형태의 복잡한 형상의 추진제를 용이하게 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하고 제조 시간을 크게 단축함으로써 생산성을 크게 향상시킨다.
또한, 본 발명은 접착 공정 없이 내부 및 외주면이 가공된 형태의 복잡한 형상의 추진제를 제조하여 접착 공정의 불량에 의한 불안정 연소 발생이 방지되고 추진제 그레인의 높은 연소 성능과 안정적인 연소 성능을 구현한다.
또한, 본 발명은 다양한 형태의 추진제 그레인을 용이하게 제조할 수 있어 고표면적의 추진제 그레인에 대한 다양한 요구에 대해 대응이 가능하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 제1단 압출 금형부재 110 : 제1단 금형본체
111 : 제1압출 공간 120 : 코어부
121 : 첨두부 130 : 코어 지지부
140 : 볼트 체결부 200 : 제2단 압출 금형부재
200a : 제1조립용 돌기부 210 : 제2단 금형본체
211 : 제2압출 공간 220 : 지지링체
230 : 링체 지지부 240 : 내부 성형 돌기부
241 : 추진제 안내부 250 : 제3볼트 관통부
300 : 제3단 압출 금형부재 300a : 제1조립용 삽입부
300b : 제2조립용 돌기부 310 : 제3압출 공간
320 : 압출 성형 가이드면 330 : 제2볼트 관통부
400 : 제4단 압출 금형부재 400a : 제2조립용 삽입부
410 : 제4압출 공간 420 : 홈형성 돌기부
430 : 제1볼트 관통부 500 : 금형 조립 볼트

Claims (22)

  1. 추진제 그레인을 압출하여 성형하는 압출 금형이고, 적층되어 조립되며 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재를 포함하여 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 압출 성형하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 압출 금형부재는,
    추진제를 분배하고 추진제 그레인의 중공부에 대한 내경을 결정하는 제1단 압출 금형부재;
    상기 제1단 압출 금형부재에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 내부 형상을 성형하는 제2단 압출 금형부재;
    상기 제2단 압출 금형부재에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 성형성을 부가하는 제3단 압출 금형부재; 및
    상기 제3단 압출 금형부재에 적층되어 조립되며 추진제 그레인의 외주면 형상을 성형하는 제4단 압출 금형부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2단 압출 금형부재의 출구 측과 상기 제3단 압출 금형부재의 입구 측 중 어느 한 측에는 제1조립용 돌기부가 돌출되고, 상기 제2단 압출 금형부재의 출구 측과 제3단 압출 금형부재의 입구 측 중 다른 한 측에는 상기 제1조립용 돌기부가 삽입되는 제1조립용 삽입부가 위치되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제3단 압출 금형부재의 출구 측과 상기 제4단 압출 금형부재의 입구 측 중 어느 한 측에는 제2조립용 돌기부가 돌출되고, 상기 제3단 압출 금형부재의 출구 측과 상기 제4단 압출 금형부재의 입구 측 중 다른 한 측에는 상기 제2조립용 돌기부가 삽입되는 제2조립용 삽입부가 위치되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1단 압출 금형부재, 상기 제2단 압출 금형부재, 상기 제3단 압출 금형부재, 상기 제4단 압출 금형부재는 압출 방향으로 위치되는 금형 조립 볼트에 의해 체결되어 조립되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1단 압출 금형부재는,
    내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제1압출 공간이 위치되는 제1단 금형본체;
    상기 제1압출 공간의 중심부에 위치되어 추진제 그레인의 중공부를 형성하는 코어부; 및
    상기 제1단 금형본체와 상기 코어부를 연결하여 상기 코어부의 위치를 지지하는 코어 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 코어부는 추진제가 유입되는 입구 측으로 일단부 측이 돌출되고 추진제가 배출되는 출구 측으로 타단부 측이 돌출되게 위치되며,
    상기 코어부는 출구 측으로 돌출되는 타단부 측이 적어도 상기 제4단 압출 금형부재의 출구까지 연장될 수 있는 길이를 가지고 돌출되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 코어부는 추진제가 유입되는 입구 측에 위치하는 일단부 측에 단부 측이 뾰족하게 형성되는 첨두부가 위치되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 첨두부의 끝단부 일부분은 상기 제1단 금형본체의 입구 측으로 돌출되게 위치되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 코어 지지부는 상기 제1단 금형본체의 내주면과 상기 첨두부의 외주면에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1단 금형본체의 내주면은 입구 측에서 출구 측으로 점차 직경이 작아지도록 경사진 제1경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2단 압출 금형부재는,
    상기 제1단 금형본체에 적층되어 조립되고 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제2압출 공간이 위치되는 제2단 금형본체;
    상기 제2압출 공간의 중심부에 위치되고 상기 코어부가 관통되어 내주면과 이격되게 위치되는 지지링체;
    상기 제2단 금형본체와 상기 지지링체를 연결하여 상기 지지링체의 위치를 지지하는 링체 지지부; 및
    상기 지지링체의 내주면에 돌출되어 압출 방향으로 연장되어 위치되고, 원주 방향으로 이격되는 복수의 내부 성형 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 내부 성형 돌기부는 상기 지지링체의 내주면에 원주 방향으로 이격되게 위치되고 일단부가 상기 제2단 금형본체의 입구 측으로 돌출되게 위치되고 타단부가 상기 제2단 금형본체의 출구 측으로 돌출되게 위치되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 내부 성형 돌기부는 출구 측으로 돌출되는 타단부 측이 적어도 상기 제4단 압출 금형부재의 출구까지 연장될 수 있는 길이를 가지고 돌출되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 내부 성형 돌기부의 선단부에는 상기 제2단 금형본체의 입구 측으로 돌출되고 압출되는 추진제의 유동을 안내하는 경사면을 가지는 추진제 안내부가 위치되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2단 금형본체의 내주면은 입구 측에서 출구 측으로 점차 직경이 작아지도록 경사진 제2경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  17. 청구항 2에 있어서,
    상기 제3단 압출 금형부재는 내주면에 압출되는 추진제의 유동을 안내하는 압출 성형 가이드면이 위치되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 압출 성형 가이드면은 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 점차 직경이 작아지는 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 압출 성형 가이드면은 2개의 곡면이 이어져 출구에서 상기 제4단 압출 금형부재에 의해 성형되는 추진제 그레인의 최종 성형 직경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  20. 청구항 2에 있어서,
    상기 제4단 압출 금형부재는 내부에 추진제가 압출되어 통과되는 제4압출 공간이 위치되고, 상기 제4압출 공간의 내주면에 원주 방향으로 이격되게 복수의 홈형성 돌기부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제4압출 공간의 내주면은 기설계된 추진제 그레인의 외경과 일치되는 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형.
  22. 각각 형상이 다른 복수의 압출 금형부재가 적층되어 조립된 추진기관의 추진제 그레인 제조용 다단 압출 금형으로 한번의 압출 공정을 통해 내부 및 외주면이 가공된 형태의 추진제 그레인을 압출 성형하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 그레인 제조방법.
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KR200395367Y1 (ko) * 2005-06-28 2005-09-08 안경환 내면에 나선을 갖는 다층 파이프를 제조하기 위한 금형장치

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KR200395367Y1 (ko) * 2005-06-28 2005-09-08 안경환 내면에 나선을 갖는 다층 파이프를 제조하기 위한 금형장치

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