KR20200139897A - 자동차용 고무호스 성형방법 및 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동차 또는 상용차용 고무호스의 금형장치는 고무호스의 형태를 만들기 위한 심형으로서, 금형틀 캐비티의 직경보다 작은 크기의 몸통과, 상기 몸통의 길이방향 양끝단에 형성되고 금형틀 캐비티의 양끝단과 같은 직경 크기로 형성되어 위치고정되는 돌출부로 이루어진 코어;와 상기 코어가 내부에 수용되는 상부/하부판 으로서, 각각의 상부판과 하부판에 고무호스의 외형 형태를 형성하는 캐비티가 코어보다 큰 직경으로 내측에 형성되고, 상기 캐비티의 양끝단에 코어가 위치고정되도록 코어의 돌출부와 같은 직경으로 이루어진 고정홈이 형성되는 금형틀;과 상기 금형틀에 연결설치되어 일정한 온도의 열을 전달하는 열장치;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 고무호스 성형방법 및 금형장치{Rubber hose molding method and mold apparatus for automobile}

본 발명은 자동차 또는 상용차용 고무호스의 금형장치 및 이를 이용한 성형방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 또는 상용차용 인터쿨러에 유,입출 되는 고압의 공기를 안내하기 위한 고무호스의 기존 성형방법인 테이핑, 가압, 테이프 제거의 3개 공정을 하나로 축약하는 코어와 캐버티를 활용하여 고무호스를 성형하는 시간을 단축하고 자동으로 성형한 고무호스의 금형장치 및 이를 이용한 성형방법에 관한 것이다.

차량엔진에 구비되는 부품들은 고온과 고압에 강한 내성을 지녀야 한다. 특히 이러한 부품들 중에서도 엔진의 각 요소들에 연결되어 고온 및 고압의 유체 내지 기체의 흐름을 원활히 안내하기 위해 설치되는 고무호스는 내구성과 내마모성, 내화학성, 내열성등이 절실하게 요구된다.

고무호스를 성형하는 방법으로 기존에는 고무재료를 준비하여 코어에 감기는 테이핑 작업후에 오븐 가열을 하고 테이프를 탈착하고 Air 이용하여 제품을 추출하는 생산방법을 사용하였다. 그러나 종래의 이와 같은 테이핑 작업은 작업자의 수작업을 통해 실시하게 됨에 따라 작업시간이 길어져 비효율적이고, 고무호스의 권취된 외관이 균일하지 못하며, 지속적인 작업으로 인한 작업자의 피로도가 심하여 작업기피현상이 발생됨과 함께 생산성이 저하되는 문제점이 지적되었다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 테이핑 공정을 슬라이드/인서트 방식의 금형으로 대체하는 방법이 사용되었으며, 고무제품을 생산하기 위한 설비인 금형으로는 크게 compression mold, transfer mold, injection mold등 사용되며, 특히 이중 compression mold는 일반적으로 가장 널리 적용되고 있는 방식이다. compression mold 중 대표적인 방법인 핫 프레스 성형은 성형전에 고무재료가 갖는 기계적 특성을 성형 후에도 그대로 가져갈 수 있는 성형방식으로 온도와 압력을 가하여 성형과 동시에 가황하는 기초적인 방법이며 고무제품을 만드는데 많이 사용되는 방법이다.

최근 생산성 향상 측면에서 injection mold의 사용추세가 늘어나고 있지만, 이 경우 성형방식의 차이에서 오는 특성 때문에 고무제품이 갖는 내구성 및 기계적 특성이 저감되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 테이핑과 가류 및 테이프 제거의 3개 공정을 하나로 축약하는 복합기능 금형장치을 개발하여 고무호스의 성형 과정을 단축해 생산성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 유압에 의해 압착, 탈착하는 판으로 구성하고 상기 판을 스팀이나 전기에 의해 가열하여 온도와 압력을 정확히 조절하여 고품질의 고무호스를 성형하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차 또는 상용차용 고무호스의 금형장치는 고무호스의 형태를 만들기 위한 심형으로서, 금형틀 캐비티의 직경보다 작은 크기의 몸통과, 상기 몸통의 길이방향 양끝단에 형성되고 금형틀 캐비티의 양끝단과 같은 직경 크기로 형성되어 위치고정되는 돌출부로 이루어진 코어;와 상기 코어가 내부에 수용되는 상부/하부판으로서, 각각의 상부판과 하부판에 고무호스의 외형 형태를 형성하는 캐비티가 코어보다 큰 직경으로 내측에 형성되고, 상기 캐비티의 양끝단에 코어가 위치고정되도록 코어의 돌출부와 같은 직경으로 이루어진 고정홈이 형성되는 금형틀;과 상기 금형틀에 연결설치되어 일정한 온도의 열을 전달하는 열장치;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금형틀의 일측에 경첩부를 설치하여 상부/하부판이 일측이 고정된 상태로 벌어지도록 함으로서, 상부/하부판이 일체로 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차용 고무호스 성형방법 및 금형장치은 고무호스의 외형 형태를 형성하는 캐비티가 코어보다 큰 직경으로 내측에 형성되고, 상기 캐비티의 양끝단에 코어가 위치고정되도록 코어의 돌출부와 같은 직경으로 이루어진 고정홈이 형성되는 금형틀을 상부판과 하부판으로 분리하는 단계와; 상기 주형틀에 고무재료를 도포하는 단계와; 상기 하부판에 금형틀 캐비티의 직경보다 작은 크기의 몸통과, 상기 몸통의 길이방향 양끝단에 형성되고 금형틀 캐비티의 양끝단과 같은 직경 크기로 형성되어 위치고정되는 돌출부로 이루어진 코어를 위치고정하여 끼우는 단계와; 상기 하부판에 상부판을 닫아 결합하는 단계와; 상기 결합된 주형틀에 열장치로 열처리하여 고무재료가 고무호스로 형상을 고정하도록 하는 단계와; 상기 금형틀을 상부판과 하부판으로 분리하고, 고무호스가 입혀진 코어를 척출하며, 고무호스와 코어에 열풍을 가해 고무호스를 연화하여 코어와 분리하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상하로 분리되는 금형내에 고무재료를 도포하고, 코어를 장착하여 상하 금형을 결합한후 열을 가하여 자동으로 고무호스를 성형함으로서 제품이 성형되는 시간을 단축하여 작업성과 생산성을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 성형장치에 의해 종래의 수작업서 벗어나 작업공정을 자동화로 진행할 수 있어 제품의 불량률을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 구성도
도 2는 본 발명을 측면에서 도시한 측단면도
도 3은 본 발명의 결합을 보이는 사시도
도 4는 본 발명에 의해 성형된 고무호스.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성도이고, 도 2는 본 발명을 측면에서 단면하여 도시한 모습이며, 도 3은 본 발명을 결합하는 모습을 도시한 모습이고, 도 4는 본 발명에 의해 성형된 고무호스의 모습이다.

먼저, 도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 사시도로서, 본 발명은 고무호스(100)의 형태를 만들기 위한 심형으로서, 금형틀 캐비티(23)의 직경보다 작은 크기의 몸통(11)과, 상기 몸통(11)의 길이방향 양끝단에 형성되고 금형틀 캐비티(23)의 양끝단과 같은 직경 크기로 형성되어 위치고정되는 돌출부(12)로 이루어진 코어(10);와 상기 코어(10)가 내부에 수용되는 상부판(21)과 하부판(22)으로서, 각각의 상부판(21)과 하부판(22)에 고무호스(100)의 외형 형태를 형성하는 캐비티(23)가 코어(10)보다 큰 직경으로 내측에 형성되고, 상기 캐비티(23)의 양끝단에 코어(10)가 위치고정되도록 코어(10)의 돌출부(12)와 같은 직경으로 이루어진 고정홈(24)이 형성되는 금형틀(20);와 상기 금형틀(20)에 연결설치되어 일정한 온도의 열을 전달하는 열장치(30);로 구성된다.

상기 코어(10)는 고무호스(100)의 중공부를 만들기 위해 주물로 만든 심형의, 도시된 예는 원형 직경의 몸통(11)을 갖는 코어(10)이며, 상기 원형의 직경에 다양한 굴곡의 외주면을 형성하여 자동차 또는 상용차용 고무호스(100)로 성형되도록 한 것이다. 상기 실시예의 굴곡의 원형외에 민무늬의 원형이나 다각형등 다양한 형상으로 형성하는 것이 가능하되 원형으로 코어(10)의 외주면을 형성하는 것이 자동차용 부품으로 사용하기 가장 바람직하다.

코어(10)를 금형틀(20) 내에 보존하기 위해 코어(10)몸통(11)의 양끝단에 돌출부(12)를 형성한다. 상기 돌출부(12)는 금형틀(20)의 고정홈(24)과 정확하게 일치하는 크기로 형성하고, 상기 고정홈(24)에 고무재료(40)를 도포하지 않으므로서, 코어(10)의 돌출부(12)에는 고무호스(100)가 입혀지지 않는다.

도시된 예의 돌출부(12)는 원형이며, 상기 원형이외에 다양한 형상으로 형성하는 것이 가능하되, 금형틀(20)의 고정홈(24)과 일치하는 형태와 크기로 형성한다.

금형틀(20)은 고무호스(100)의 외형을 원하는 모양으로 만들기 위해 금속재로 이루어진 틀로서, 내측에 고무재료(40)의 도포가 이루어지는 캐비티(23)가 형성된다.

상기 캐비티(23)는 코어(10)보다 큰 직경으로 이루어지며 캐비티(23)와 코어(10)의 직경차이로 고무호스(100)의 두께가 결정된다. 도시된 예는 코어(10) 몸통(11)의 외주면과 금형틀(20)의 캐비티(23)의 크기는 다르되 형상은 일치하는 것으로 형성한 것이며, 상기 예외에 몸통(11)의 외주면과 금형틀(20)의 캐비티(23)의 형상을 다르게 하여 고무호스(100)의 외형과 중공부의 둘레면을 다르게 형성할 수 있으나, 코어(10) 몸통(11)의 외주면과 금형틀(20)의 캐비티(23)를 같은 형상으로 형성하여 고무호스(100)의 두께를 고르게 하는 것이 가장 바람직하다.

도시된 금형틀(20)의 상부판(21)과 하부판(22)의 예는 각각 완전히 분리되도록 형성된 것이며, 상기 분리된 형태 이외에 금형틀(20)의 일측에 경첩부를 설치하여 상부판(21)과 하부판(22)이 일측이 고정된 상태로 벌어지도록 함으로서, 상부판(21)과 하부판(22)의 일부가 일체로 형성되도록 하여 상부판(21)과 하부판(22)의 분리 및 결합을 편리하게 할 수 있다.

또한, 상부판(21)과 하부판(22)이 맞닿는 면에 각각 돌기와 끼움홈을 형성하여 상부판(21)과 하부판(22)의 분리 후 결합시에 결합맞춤을 편리하게 할 수 있다.

금형틀(20)에 열을 공급하는 열장치(30)는 금속재의 금형틀(20)에 고른 열이 전달되도록 금형틀(20)의 일측에 연결되는 가열장치로서, 실시예의 장치는 금형틀의 외부면에 열선을 배치하고, 상기 열선에 전기동력을 전달하여 최고 가열온도 350℃를 발열하는 장치이며, 상기 장치를 작동하여 일정한 열처리 온도로 금형틀(20)을 열처리하여 금형틀(20) 내에 도포된 고무재료(40)를 가열하여 금형틀(20)의 캐비티(23)와 코어(10)의 몸통(11) 형상에 일치하는 고무호스(100)로 성형한다. 상기 열장치(30)의 일측에 별도의 온도센서를 부착설치하여 온도의 변화를 체크할 수 있다.

도 2 본 발명을 측면에서 단면하여 도시한 모습으로서, 도시된 예는 상부판(21)과 하부판(22)으로 분리된 금형틀(20)과 코어(10)의 모습(도 2의 a)과 상기 분리된 금형틀(20)의 캐비티(23)에 고무재료(40)를 도포하고 코어(10)를 끼움고정하여 일체로 결합한 모습(도 2의 b)이다.

도 3은 본 발명을 결합하는 모습을 보이는 사시도로서, 하부판(22)에 코어(10)를 장위치고정한 모습을 도시한 것으로 도시된 바와 같이 코어(10)는 하부판(22)의 캐비티(23)보다 작은 크기로 형성된다.

도 4는 본 발명에 의해 성형된 고무호스(100)의 모습을 도시한 것으로서, 고무호스(100)의 전체적인 모습(도4의 a)과 고무호스(100)를 측면에서 절단한 모습(도 4의 b)이며, 상기 발명을 이용하여 고무호스(100)를 성형하기 위해서는 고무호스(100)의 외형 형태를 형성하는 캐비티(23)가 코어(10)보다 큰 직경으로 내측에 형성되고, 상기 캐비티(23)의 양끝단에 코어(10)가 위치고정되도록 코어(10)의 돌출부(12)와 같은 직경으로 이루어진 고정홈(24)이 형성되는 금형틀(20)을 상부판(21)과 하부판(22)으로 분리하는 단계와; 상기 금형틀(20)에 고무재료(40)를 도포하는 단계와; 상기 하부판(22)에 금형틀 캐비티(23)의 직경보다 작은 크기의 몸통(11)과, 상기 몸통(11)의 길이방향 양끝단에 형성되고 금형틀 캐비티(23)의 양끝단과 같은 직경 크기로 형성되어 위치고정되는 돌출부(12)로 이루어진 코어(10)를 위치고정하여 끼우는 단계와; 상기 하부판(22)에 상부판(21)을 닫아 결합하는 단계와; 상기 결합된 금형틀(20)에 열장치(30)로 열처리하여 고무재료(40)가 고무호스(100)로 형상을 고정하도록 하는 단계와; 상기 금형틀(20)을 상부판(21)과 하부판(22)으로 분리하고, 고무호스(100)가 입혀진 코어(10)를 척출하며, 고무호스(100)와 코어(10)에 열풍을 가해 고무호스(100)를 연화하여 코어(10)와 분리하는 단계;로 이루어지며, 상기 연화된 고무호스(100)는 상온에 다시 경화되어 내구성과 내마모성, 내화학성, 내열성이 있는 고무호스(100)로 완성되는 것이다.

10 코어
11 몸통 12 돌출부
20 금형틀
21 상부판 22 하부판 23 캐비티 24 고정홈
30 열장치
40 고무재료
100 고무호스

Claims (1)

1. 고무호스의 외형 형태를 형성하는 캐비티가 코어보다 큰 직경으로 내측에 형성되고, 상기 캐비티의 양끝단에 코어가 위치고정되도록 코어의 돌출부와 같은 직경으로 이루어진 고정홈이 형성되는 금형틀을 상부판과 하부판으로 분리하는 단계와;
   상기 금형틀에 고무재료를 도포하는 단계와;
   상기 하부판에 금형틀 캐비티의 직경보다 작은 크기의 몸통과, 상기 몸통의 길이방향 양끝단에 형성되고 금형틀 캐비티의 양끝단과 같은 직경 크기로 형성되어 위치고정되는 돌출부로 이루어진 코어를 위치고정하여 끼우는 단계와;
   상기 하부판에 상부판을 닫아 결합하는 단계와;
   상기 결합된 금형틀에 열장치로 열처리하여 고무재료가 고무호스로 형상을 고정하도록 하는 단계와;
   상기 금형틀을 상부판과 하부판으로 분리하고, 고무호스가 입혀진 코어를 척출하며, 고무호스와 코어에 열풍을 가해 고무호스를 연화하여 코어와 분리하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 고무호스 성형방법 및 금형장치.

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