WO2020122296A1 - 압축 성형용 금형 및 이를 이용한 차량용 부품의 제조 방법 - Google Patents

압축 성형용 금형 및 이를 이용한 차량용 부품의 제조 방법 Download PDF

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lower mold
molding
composite material
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권익진
황성순
방현태
김기호
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주식회사 일진
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    • B60G2206/80—Manufacturing procedures

Definitions

  • the present disclosure relates to a mold for compression molding a carbon composite material and a method for manufacturing a vehicle part using the same.
  • This disclosure is derived from the research conducted as part of the support of the Industrial Technology Innovation Project by the Korea Institute of Industrial Technology Evaluation and Management of the Ministry of Trade, Industry and Energy [Task identification number: 10076991, Title of research: 40% compared to steel using short fiber/hot press method Development of lightweight carbon composite Knuckle for vehicles (Development of CFRP Knuckle using Discontinuous Carbon Fiber and Hot Press Process)].
  • the carbon composite material is filled (filled) with a male closed, and then compressed under heat to form a part.
  • the process of demolding the part from the mold is performed.
  • uneven shrinkage occurs in the part, and the resin contained in the carbon composite material fixes the part to the mold, thereby demolding the molded part from the mold It was difficult.
  • the part could be damaged or broken.
  • the female type filled with the carbon composite material is integrally formed, and thus it is difficult to perform pretreatment such as cooling, washing, and applying a release agent, and it is difficult to smoothly discharge excess resin during compression molding of the carbon composite material. That is, the conventional method for manufacturing a vehicle component by compression molding a carbon composite material has a problem of increasing manufacturing time and manufacturing cost.
  • Embodiments of the present disclosure are intended to solve the problems of the prior art described above, and provide a mold for compression molding having a divided structure and a method for manufacturing a vehicle part using the same.
  • embodiments of the present disclosure provide a mold for compression molding having a bolt fastening structure for part demolding and a method for manufacturing a vehicle part using the same.
  • Embodiments according to an aspect of the present disclosure relates to a mold for compression molding.
  • the compression molding mold according to the exemplary embodiment includes a lower mold formed with a molding portion on an upper surface; A core inserted into the molding part; An intermediate part mold coupled to the upper surface of the lower mold and forming a cavity for filling the carbon composite material on the forming part; An upper mold disposed on the upper portion of the middle mold so as to be elevated, and a compression unit for compressing the carbon composite material formed on a lower surface; And a hub bushing in which a core coupling hole to which a core is coupled is formed, and the middle mold is formed of a plurality of divided molds that face each other in the lateral direction, and a release bolt fastener penetrated up and down is formed in the core.
  • the compression molding mold may further include a release bolt that is fastened to the release bolt fastener of the core and is rotated to raise the core from the molding part of the lower mold.
  • the compression molding mold may further include a bolt bushing that is inserted into the molding portion of the lower mold.
  • a magnetic body for positioning the bolt bushing may be built in the lower mold.
  • the molding portion of the lower mold includes a hub portion having a core insertion groove and a mold support portion surrounding the hub portion, and when the lower mold is viewed from above, the molding portion may have an asymmetric shape.
  • each of the plurality of divided molds may be coupled to the lower mold so as to be in surface contact with the mold support.
  • each of the plurality of split molds may be formed to include at least one corner portion of the middle mold.
  • each of the plurality of divided molds may be screwed to the upper surface of the lower mold.
  • the carbon composite material may include a carbon chip.
  • Embodiments according to another aspect of the present disclosure relate to a method for manufacturing a vehicle part using the aforementioned compression molding mold.
  • a method of manufacturing a vehicle part according to an exemplary embodiment includes the steps of: (a) inserting a core into a molding part of a lower mold and joining the lower mold so that a plurality of divided molds form a middle mold; (B) filling a carbon composite material in a cavity formed between the molding part of the lower mold and the middle part mold; (C) step of lowering the upper mold toward the middle mold to compress the carbon composite material, and curing the carbon composite material with the core inserted into the hub bushing to form a component integral with the hub bushing; (D) separating the upper mold from the middle mold, and dividing the middle mold into a plurality of divided molds to separate them from the lower mold; And (e) removing the core from the hub bushing of the part demolded from the lower mold by raising the core from the molded part so that the parts are pushed upward and separated from the molded part of
  • step (e) the release bolt fastened to the core may be rotated to raise the core from the forming part of the lower mold.
  • the part protruding upward of the forming part is caught in the lower part of the part, so that the part can be moved upward while rotation about the lower mold is prevented.
  • the step (a) may include the step of inserting the bolt bushing in the forming part of the lower mold, in step (c), the bolt bushing may be formed integrally with the component.
  • a method for manufacturing a vehicle component may further include post-working a bolt bushing in a component demolded from a lower mold.
  • the lower mold in step (b), may be heated to a pre-set temperature.
  • step (c) the upper mold and the lower mold are heated at a first temperature for a first set time to cure the carbon composite material, and then heated at a second temperature for a second set time.
  • a first temperature for a first set time to cure the carbon composite material
  • a second temperature for a second set time can be.
  • the upper mold in step (c), may be lowered in a state where the hub bushing is coupled to the compression part of the upper mold to insert a core into the hub bushing.
  • the vehicle component may be a vehicle knuckle.
  • the cavity in which the carbon composite material is filled is formed by a lower mold and a plurality of divided molds, and is formed by an intermediate mold that is coupled to the lower mold.
  • a core to which a release bolt is fastened is inserted into the component, and the molded component can be separated by pushing upward from the lower mold. Therefore, the components produced by compression molding the carbon composite material can be easily demolded from the mold.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a mold apparatus including a mold for compression molding according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a lower mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a plurality of divided molds forming an intermediate mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an upper mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 5 is a perspective view showing a core according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a bolt bushing according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view illustrating a lower mold in which the core and the bolt bushing shown in FIGS. 5 and 6 are inserted, respectively.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a hub bushing according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a view showing an upper mold to which the hub bushing shown in FIG. 8 is coupled.
  • FIGS. 10(a) and 10(b) are before the carbon composite material is filled, Each of the following states is shown.
  • FIG. 11 is a view showing a core to which a release bolt is fastened according to an embodiment of the present disclosure, and the molded part is pushed from a molding part of a lower mold and moved.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically illustrating a method of manufacturing a vehicle component according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a carbon composite material compression molding step shown in FIG.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a part demolding step illustrated in FIG. 12.
  • FIG. 15 is a view for explaining a part demolding step shown in FIG.
  • a component when referred to as being “connected” to or “connected to” another component, the component may be directly connected to or connectable to the other component, or new It should be understood that it may or may be connected via other components.
  • Direction directives such as "upper” and “upper” used in the present disclosure are based on a direction in which the upper mold is positioned relative to the lower mold or the middle mold in the accompanying drawings, and the directions of “down”, “down”, etc. Directives mean the opposite direction.
  • the compression molding mold shown in the accompanying drawings may be oriented differently, and the direction indicators may be interpreted accordingly.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a mold apparatus 1000 including a mold 100 for compression molding according to an embodiment of the present disclosure.
  • the compression molding die 100 is a mold capable of compression molding, that is, hot pressing, in a state in which heat is applied to the carbon composite material 1, and the carbon composite material 1 is used for vehicles. It can be molded into parts 1'(see FIGS. 11 and 15).
  • the compression molding mold 100 includes a lower mold 110 and a middle mold 120 forming a female mold, and an upper mold 130 forming a male mold corresponding to the female mold. do.
  • the vehicle parts 1 are also referred to simply as'parts'.
  • a knuckle is described as an example for a vehicle component 1 ′, but the vehicle component 1 ′ is not limited thereto.
  • a suspension arm or the like can be manufactured from the vehicle component 1'.
  • the mold apparatus 1000 including the mold 100 for compression molding includes a lower mount 200 on which the lower mold 110 is mounted on the upper side, and an upper mount 300 on which the upper mold 130 is mounted on the lower side. And an elevating device 400 capable of elevating the upper mount 300 relative to the lower mount 200.
  • the mold apparatus 1000 may further include a heating apparatus 500 capable of heating each of the lower mold 110 and the upper mold 130.
  • the mold apparatus 1000 may further include a moving apparatus 600 capable of moving the lower mount 200 to one side of the mold apparatus 1000 deviating from the lower side of the upper mount 300. Therefore, when manufacturing the vehicle part 1', the assembly process of the lower mold 110 and the middle mold 120 in the state where the lower mold 110 is moved to one side of the mold apparatus 1000, the carbon composite The filling process of materials and the demoulding process of molded parts can be easily performed.
  • a moving apparatus 600 capable of moving the lower mount 200 to one side of the mold apparatus 1000 deviating from the lower side of the upper mount 300. Therefore, when manufacturing the vehicle part 1', the assembly process of the lower mold 110 and the middle mold 120 in the state where the lower mold 110 is moved to one side of the mold apparatus 1000, the carbon composite The filling process of materials and the demoulding process of molded parts can be easily performed.
  • FIG 2 is a perspective view showing a lower mold 110 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the lower mold 110 includes a base portion 111 that is seated and coupled to the lower mount 200 and a molding portion 112 that protrudes from the upper surface 111a of the base portion 111. It can contain.
  • the base portion 111 may be formed of a rectangular plate, and a plurality of heating wire insertion holes 111c may be formed to allow heating wires (not shown) of the heating device 500 to be installed.
  • the forming part 112 is formed protruding from the central portion of the upper surface (111a) of the base portion (111).
  • a plurality of mold coupling holes 111b for coupling the middle mold 120 are formed at an edge portion of the upper surface 111a of the base portion 111 surrounding the forming portion 112.
  • the lower mold 110 may be formed of a material having excellent stiffness so that deformation does not occur even when a pressing force is applied during compression molding of the carbon composite material 1.
  • the lower mold 110 may be formed of a material having excellent thermal conductivity to heat the carbon composite material 1.
  • the lower mold 110 is formed of a steel material.
  • the forming part 112 is a part forming a part molded body.
  • the molding part 112 of one embodiment includes a hub part 112a substantially filled with the carbon composite material 1 and a mold support part 112f surrounding the hub part 112a.
  • the forming part 112 has an asymmetric shape.
  • a circular core insertion groove 112b is formed in the hub portion 112a.
  • a pair of core fixtures 112c are formed on the inner bottom surface of the core insertion groove 112b.
  • a plurality of bushing insertion grooves 112d is formed in the hub portion 112a.
  • the bushing insertion groove 112d may be formed in a peripheral portion of the core insertion groove 112b, and may also be formed in a portion adjacent to the mold support portion 112f (in FIG. 2, formed in a portion adjacent to the mold support portion for separation)
  • the bushing insertion groove is marked 112d').
  • a magnetic body 112e may be embedded in a portion where the bushing insertion groove 112d is formed.
  • the mold support part 112f is formed to protrude upward from the adjacent hub part 112a.
  • the surface of the mold support portion 112f in which the middle mold 120 is in surface contact with each other from the upper side and the side side may include a curved surface. Therefore, it is possible to increase the contact area between the lower mold 110 and the middle mold 120, so that the bonding state of the lower mold 110 and the middle mold 120 is stable even under a pressing force applied during the compression molding process. Can be maintained.
  • the plurality of divided molds forming the middle mold 120 should be coupled in contact with different surfaces of the mold support portion 112f, the plurality of divided molds are prevented from being incorrectly assembled to the lower mold 110. can do.
  • FIG 3 is a perspective view showing a plurality of divided molds 121 to 124 forming the middle mold 120 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the middle mold 120 includes a plurality of divided molds 121 to 124 that can be faced to each other in the lateral direction.
  • Each of the plurality of divided molds 121 to 124 is coupled in a state seated on the upper surface 111a of the lower mold 110, and the molding part 112 (specifically, the hub part in a state where they are faced to each other in the lateral direction)
  • a cavity (cavity) 10 in which the carbon composite material 1 can be filled is formed on (112a).
  • the middle mold 120 is formed in a divided structure, the surface area exposed in the air is increased compared to the integrated middle mold, so that it can be cooled more quickly.
  • the foreign matter generated during the previous compression molding process remains on the surface forming the cavity 10, it can be washed to easily remove the foreign matter, and then easily apply a release agent for the compression molding process. Can be.
  • the divided shape and number of the middle mold 120 may vary depending on the shape and size of the component 1'to be manufactured, and may be varied to control the discharge amount of the surplus resin.
  • the middle mold 120 is divided into four divided molds 121 to 124, in which case each of the four divided molds 121 to 124 is at least one of the middle molds 120 It is formed to include a corner portion. If the middle mold 120 is divided into too few (eg, two or three) divided molds, the weight and volume of the individual divided molds are relatively large, making it difficult to handle and manage. In addition, there is a limit to increase the discharge amount of the surplus resin by reducing the amount of space between the divided molds.
  • the middle mold 120 When the middle mold 120 is divided into an excessive number of split molds, the time taken to couple or separate the middle mold 120 to the lower mold 110 is increased. In addition, the time required to apply the cleaning agent and the release agent for each individual mold is increased, and thus manufacturing productivity of vehicle parts may be deteriorated.
  • Each of the plurality of divided molds 121 to 124 includes a side surface 120a that faces another adjacent divided mold.
  • each of the plurality of divided molds 121 to 124 when coupled to the lower mold 110, the first lower surface 120b and the mold support portion 112f contacting the upper surface 111a of the base portion 111 It includes a second lower surface (120c) in contact with the upper surface of the. That is, each of the plurality of divided molds 121 to 124, when coupled to the lower mold 110, is in contact with other adjacent molds from the side and at least two places in contact with the lower mold 110. Therefore, a plurality of divided molds 121 to 124 can be firmly coupled to the lower mold 110.
  • Each of the plurality of divided molds 121 to 124 is coupled to the lower mold 110 by a screw fastening method.
  • a mold coupling tool 120d that can correspond to the mold coupling tool 111b of the lower mold 110 is formed through.
  • the compression molding mold 100 includes a mold coupling bolt that is fastened to the upper and lower mold combinations 111b and 120d to couple the split molds 121 to 124 to the lower mold 110.
  • the mold coupling bolt may include a hexagonal bolt, in which case the mold coupling bolt may be loosened or tightened using a wrench.
  • Each of the plurality of dividing molds 121 to 124 includes an edge portion 120e forming a portion (opening) above the cavity 10.
  • the edge portion 120e may be formed to be rounded or tapered in the vertical direction so that the plurality of divided molds 121 to 124 can be easily separated from the lower mold 110.
  • the plurality of divided molds 121 to 124 forming the middle mold 120 may be formed of a steel material to allow heat transfer from the bottom mold 110.
  • FIG 4 is a perspective view illustrating an upper mold 130 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the upper mold 130 includes a base portion 131 attached to the upper mount 300 and a compression portion 132 protruding from the lower surface 131a of the base portion 131.
  • the base portion 131 may be formed of a plate having a rectangular shape to correspond to the base portion 111 of the lower mold 110.
  • the compression portion 132 is formed to protrude from the central portion of the lower surface 131a of the base portion 131 so as to face up and down with the hub portion 112a of the lower mold 110.
  • a plurality of mold coupling holes 131b for fixing the upper mold 130 to the upper mounting base 300 is provided at an edge portion surrounding the compression portion 132. Is formed.
  • the upper mold 130 may be formed of a steel material.
  • a plurality of heating wire insertion holes 131c are formed through the base portion 131 of the upper mold 130 so that a heating wire of the heating device 500 can be installed.
  • the compression part 132 is a part forming a part mold, and is inserted into a cavity 10 formed by the lower mold 110 and the middle mold 120 as the upper mold 130 descends, thereby causing the cavity 10
  • the carbon composite material 1 filled in can be compressed.
  • a hub bushing insertion groove 132a is formed in the compression part 132 at a position facing the core insertion groove 112b of the lower mold 110.
  • FIG 5 is a perspective view illustrating a core 140 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the compression molding mold 100 may further include a core 140 inserted into the lower mold 110 before compression molding of the carbon composite material 1.
  • the core 140 prevents the carbon composite material 1 from being filled in a portion occupied by the core 140 in the cavity 10.
  • the core 140 formed in a cylindrical shape is removed from the part 1'after the compression molding is completed, so that a hole that can be assembled with other vehicle parts can be easily formed in the part 1'.
  • an outer ring may be inserted into a hole formed by removing the core 140.
  • the core 140 is formed of a metal material so that deformation does not occur even under high pressure and high pressure.
  • the core 140 of one embodiment is formed of a steel material.
  • a release bolt fastener 141 penetrating both cross-sections of the circle up and down is formed in the core 140.
  • a pair of fixing bolt fasteners 142 are formed on the core 140.
  • the release bolt fastener 141 is formed to pass through the center of the cross section of the core 140, and the pair of fixed bolt fasteners 142 may be formed to face each other based on the release bolt fastener 141.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a bolt bushing 150 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the compression molding mold 100 may further include at least one bolt bushing 150 inserted into the lower mold 110 before compression molding of the carbon composite material 1.
  • the post-processing part of the part 1' is broken by the material properties of different materials when the post-processing of the part 1'(for example, drilling for forming a hole in the part) is complicated. In order not to cause the breakage of the, it is integrally formed with the component 1'to be compression molded.
  • the bolt bushing 150 has a cylindrical shape, and includes protrusions 151 and 152 protruding from the top and bottom, respectively.
  • a groove 153 is formed in the protrusion 151 protruding from the upper end of the bolt bushing 150, so that the bolt bushing 150 can be easily inserted into the lower mold 110 using a tool.
  • FIG. 7 is a view illustrating the lower mold 110 into which the core 140 and the bolt bushing 150 shown in FIGS. 5 and 6 are respectively inserted.
  • the core 140 is inserted into the core insertion groove 112b formed in the forming part 112 of the lower mold 110.
  • each of the pair of fixing bolt fasteners 142 formed on the core 140 is aligned with each of the pair of core fixing holes 112c (see FIG. 2) formed on the forming section 112.
  • Compression molding mold 100 of one embodiment, the core 140 inserted into the core insertion groove (112b) can be in close contact with the molding unit 112, the movement occurs during compression molding of the carbon composite material (1)
  • it may further include a core fixing bolt 113 that is fastened to the core fixture 112c through the fixing bolt fastener 142.
  • the bolt bushing 150 is inserted into each of the plurality of bushing insertion grooves 112d formed in the forming part 112 of the lower mold 110.
  • a hole may be formed in the bolt bushing 150 when post-processing the component 1'.
  • the hole formed in the bolt bushing 150 may be aligned with a hole formed in another vehicle part (eg, outer ring) so that the part 1'can be mounted on the vehicle.
  • the bolt bushing 150 inserted into the bushing insertion groove 112d is prevented from being randomly separated from the bushing insertion groove 112d by the magnetic body 112e (see FIG. 2 ).
  • FIG 8 is a perspective view illustrating a hub bushing 160 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the compression molding mold 100 may further include a hub bushing 160 coupled with the core 140.
  • the hub bushing 160 includes a ring portion 161 on which the core fitting portion 162 on which the core 140 is fit is formed, and a wing portion 162 protruding in the radially outer direction from the ring portion 161.
  • the ring portion 161 may be formed in a cylindrical shape having an inner circumferential surface in contact with an outer circumferential surface of the core 140 so that the interference fit core 140 is not separated.
  • the hub bushing 160 is integrally formed with the component 1'while being coupled to the core 140, so that the vehicle component 1'is not damaged when the core 140 is removed from the component 1'. do.
  • the hub bushing 160 may reinforce the stiffness or strength of the portion formed by the hole by removing the core 140.
  • FIG. 9 is a view showing an upper mold 130 to which the hub bushing 160 shown in FIG. 8 is coupled.
  • the hub bushing 160 is inserted into the hub bushing insertion groove 132a (see FIG. 4) formed in the compression part 132 of the upper mold 130.
  • the hub bushing 160 is fitted into the hub bushing insertion groove 132a so as not to be arbitrarily separated from the upper mold 130.
  • the hub bushing 160 is integrally formed with the component 1'(see FIG. 15). That is, in a state in which the upper mold 130 is lowered and the hub bushing 160 is coupled to the core 140, the upper surface of the hub bushing 160 is compression molded in such a way that the carbon composite material 1 is not covered. .
  • the hub bushing 160 when the hub bushing 160 is integrally formed with the part 1'in a buried form so that it is hardly exposed, the hub bushing 160 is the core 140 while being inserted into the upper mold 130 ), it may be located in the lower mold 110 in a state coupled to the core 140.
  • 10 is a perspective view illustrating a lower mold 110 and an intermediate mold 120 coupled to the lower mold 110 according to an embodiment of the present disclosure.
  • 10(a) and 10(b) show states before and after the carbon composite material 1 is filled, respectively.
  • the carbon composite material 1 is a carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and includes a carbon chip.
  • the carbon chip of one embodiment is slitting and chopping a sheet-shaped prepreg formed by impregnating an epoxy resin in a carbon fiber, and having a thin chip shape.
  • Have Carbon chips are stored frozen at normal times and softened to have fluidity at room temperature. These carbon chips are tightly bonded to each other and cured by compression molding.
  • FIG. 11 is a view showing a core 140 to which the release bolt 170 is fastened according to an embodiment of the present disclosure, and the part 1'is pushed and moved from the forming part 112 of the lower mold 110 It is in a state.
  • the mold 100 for compression molding may further include a release bolt 170 that can easily separate the molded part 1 ′ from the lower mold 110.
  • the release bolt 170 is fastened to the release bolt fastener 141 formed in the core 140.
  • the core 140 to which the release bolt 170 is fastened is raised. Accordingly, the hub bushing 160 fitted to the core 140 and the component 1 ′ in which the hub bushing 160 is integrated are raised so as to be separated from the forming part 112 of the lower mold 110.
  • the forming part 112 of the lower mold 110 is formed in an asymmetrical shape, and when the release bolt 170 is rotated, a portion protruding upward of the forming part 112 (for example, a raised part of the mold support part) The lower part of the molded part 1'is caught. Accordingly, the part 1 ′ may be moved upward, that is, separated by rotation of the release bolt 170 while preventing rotation of the lower mold 110. As such, in one embodiment, the component 1'attached to the lower mold 110 by compression molding can be easily separated by rotating the release bolt 170.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically illustrating a method (S1000) of manufacturing a vehicle component according to an embodiment of the present disclosure.
  • a method for manufacturing a vehicle part according to an embodiment includes a material preparation step (S100), a mold pre-treatment step (S200), a carbon composite material compression molding step (S300), and a component demolding step (S400). And a component post-processing step (S500).
  • the material preparation step (S100) includes the step of metering the carbon composite material 1 required for manufacturing parts. Weighing of the carbon composite material 1 can be performed at room temperature, and the carbon composite material 1 before and after the weighing is stored frozen. The carbon composite material 1 is substantially more weighed than the amount formed by the component 1'in consideration of the amount of loss of the material and resin during compression molding. The carbon composite material 1 metered to manufacture one component 1'is stored frozen until it is filled into a mold.
  • the mold pre-treatment step (S200) the mold (lower mold 110, middle mold 120 and upper mold 130) is washed, and a mold release agent can be easily demolded from the mold (1'). And applying.
  • the mold pre-treatment step (S200) further includes a washing step of removing contaminants generated in the mold from the mold and an application step of filling a fine scratch formed in the mold with a sealer. Can be.
  • the carbon composite material compression molding step (S300) and component demolding step (S400) will be described in detail with reference to FIG. 13.
  • the part post-processing step (S500) includes a step of trimming the surface of the part 1'demolded from the mold (eg, a trimming step).
  • the component post-processing step (S500) may further include drilling to form a hole in the bolt bushing 150 integrated into the component 1'.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a carbon composite material compression molding step (S300) shown in FIG.
  • the core 140 is inserted into the molding unit 112 of the lower mold 110, and the plurality of divided molds 121 to 124 are the middle mold (S310), the carbon composite material (1) in the cavity (10) formed between the forming part 112 and the middle mold 120 of the lower mold 110 to be coupled to the lower mold 110 to form (120) ) Filling (S320) and lowering the upper mold 130 toward the middle mold 120 to compress the carbon composite material 1, and the core 140 is inserted into the hub bushing 160 It includes the step (S330) of curing the carbon composite material (1) to form a component (1') integral with the hub bushing (160).
  • Step S310 of inserting the core 140 into the forming part 112 of the lower mold 110 may further include inserting the bolt bushing 150 into the forming part 112 of the lower mold 110. Can be.
  • the carbon composite material (1) frozen and stored after weighing so as to prevent the carbon composite material (1) from being cured at room temperature is full temperature at room temperature It is not filled in the taken out state, and may be filled out little by little at room temperature based on the time required for filling.
  • the carbon composite material 1 has a preliminary temperature at which the lower mold 110 and the middle mold 120 forming the cavity 10 are set. It can be filled after reaching (eg, 80° C.).
  • the hub is lowered by lowering the upper mold 130 in a state where the hub bushing 160 is inserted into the compression part 132 of the upper mold 130
  • the bushing 160 may be inserted into the core 140.
  • the lower mold 110 and the upper mold 130 may be heated to a set temperature and a set time in two stages (the middle portion receiving heat transfer from the lower mold and the upper mold) The mold is also heated).
  • the lower mold 110 and the upper mold 130 may be heated until a first set temperature (eg, 100°C) is reached and then maintained for a first set time (eg, 30 minutes).
  • a first set time eg, 30 minutes
  • the lower mold 110 and the upper mold 130 are heated until a second set temperature (eg, 150° C.) is reached, followed by a second set time (eg, 60 minutes). Can be maintained for a while.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a component demolding step (S400) illustrated in FIG. 12, and FIG. 15 is a diagram for explaining a component demolding step (S400) illustrated in FIG. 14.
  • the upper mold 130 is separated from the middle mold 120, and the middle mold 120 is divided into a plurality of divided molds 121 to 124
  • the component 1' is pushed upward from the forming part 112 of the lower mold 110 to separate the core 140. Is raised from the forming part 112 (see FIG. 14(b)), and the core 140 is removed from the hub bushing 160 of the molded part 1'from the lower mold 110 (FIG. 14 ( c) referencing).
  • the upper mold 130 may be separated from the middle mold 120 by being raised by the lifting device 400.
  • the plurality of divided molds 121 to 124 forming the middle mold 120 may be separated from the lower mold 110 by releasing the bolts fastened to the lower mold 110.
  • the release bolt 170 is fastened to the core 140, and the release bolt 170 is Can rotate.
  • the hub bushing 160 that is tightly fitted with the core 140 is raised together. Therefore, the part 1 ′ in which the hub bushing 160 is integrated may also be raised to be separated from the forming part 112 of the lower mold 110.
  • the component 1' is not rotated, such as the release bolt 170, and the component 1'can be moved upward while rotation of the lower mold 110 is prevented.
  • a part 1 that can be fixed to the forming part 112 of the lower mold 110 ' can be easily separated to significantly shorten the process time required for part demolding.

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Abstract

압축 성형용 금형이 제공된다. 일 실시예에 따른 압축 성형용 금형은 성형부가 상면에 형성된 하부 금형; 성형부에 삽입되는 코어; 하부 금형의 상면에 결합되고, 성형부 상에 탄소복합재료의 충진을 위한 공동을 형성하는 중간부 금형; 중간부 금형의 상방에 승강 가능하게 배치되고, 탄소복합재료의 압축을 위한 압축부가 하면에 형성된 상부 금형; 및 코어가 결합되는 코어 결합구가 형성된 허브 부싱을 포함하고, 중간부 금형은 측방향에서 서로 맞대어지는 복수의 분할 금형으로 형성되고, 코어에는 상하로 관통된 이형 볼트 체결구가 형성된다.

Description

압축 성형용 금형 및 이를 이용한 차량용 부품의 제조 방법
본 개시는 탄소복합재료를 압축 성형하기 위한 금형 및 이를 이용한 차량용 부품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 개시는 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원의 산업기술혁신사업 지원의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제고유번호: 10076991, 연구과제명: 단섬유/ Hot Press 공법을 이용한 Steel 대비 40% 경량화 된 차량용 탄소복합재 Knuckle 개발 (Development of CFRP Knuckle using Discontinuous Carbon Fiber and Hot Press Process)].
최근 차량용 부품의 경량화에 대한 관심이 높아지면서, 복합재료(composite materials)를 적용시킨 차량용 부품 및 이의 제조 기술이 개발되고 있다. 이와 관련한 일 예로서, 탄소복합재료를 금형을 사용하여 압축 성형하는 기술이 제안되고 있다.
종래의 탄소복합재료를 압축 성형하여 차량용 부품을 제조하는 방식에 따르면, 탄소복합재료가 충진(채워 넣어짐)된 암형을 수형으로 폐쇄한 후 열을 가한 상태에서 압축하여 부품이 성형되고, 성형된 부품을 금형으로부터 탈형시키는 공정이 수행된다. 그러나, 탄소복합재료의 열팽창계수와 금형의 열팽창계수의 차이로 인해 부품에 불균일한 수축이 발생되고, 탄소복합재료에 포함된 수지로 인해 부품이 금형에 고착되어, 성형된 부품을 금형으로부터 탈형시키기 어려웠다. 경우에 따라서는, 성형된 부품을 금형으로부터 무리하게 탈형시키는 중에, 부품이 손상되거나 파손될 수 있었다. 또한, 종래에는, 탄소복합재료가 충진되는 암형이 일체형으로 형성되어, 냉각, 세척 및 이형제 도포와 같은 전처리를 수행하기 어려웠고, 탄소복합재료의 압축 성형 도중 잉여 수지를 원활하게 배출시키기 어려웠다. 즉, 종래의 탄소복합재료를 압축 성형하여 차량용 부품을 제조하는 방식은, 제조 시간 및 제조 비용을 증가시키는 문제점이 있었다.
본 개시의 실시예들은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분할 구조를 갖는 압축 성형용 금형 및 이를 이용한 차량용 부품의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 개시의 실시예들은, 부품 탈형을 위한 볼트 체결 구조를 갖는 압축 성형용 금형 및 이를 이용한 차량용 부품의 제조 방법을 제공한다.
본 개시의 일 측면에 따른 실시예들은 압축 성형용 금형에 관한 것이다. 대표적 실시예에 따른 압축 성형용 금형은 성형부가 상면에 형성된 하부 금형; 성형부에 삽입되는 코어; 하부 금형의 상면에 결합되고, 성형부 상에 탄소복합재료의 충진을 위한 공동을 형성하는 중간부 금형; 중간부 금형의 상방에 승강 가능하게 배치되고, 탄소복합재료의 압축을 위한 압축부가 하면에 형성된 상부 금형; 및 코어가 결합되는 코어 결합구가 형성된 허브 부싱을 포함하고, 중간부 금형은 측방향에서 서로 맞대어지는 복수의 분할 금형으로 형성되고, 코어에는 상하로 관통된 이형 볼트 체결구가 형성된다.
일 실시예에 있어서, 압축 성형용 금형은 코어의 이형 볼트 체결구에 체결되고, 코어를 하부 금형의 성형부로부터 상승시키도록 회전되는 이형 볼트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 압축 성형용 금형은 하부 금형의 성형부에 삽입되는 볼트 부싱을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 하부 금형에는 볼트 부싱을 위치 고정시키는 자성체가 내장될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 하부 금형의 성형부는 코어 삽입홈이 형성된 허브부 및 허브부를 에워싸는 금형 지지부를 포함하고, 하부 금형을 상방에서 볼 때, 성형부는 비대칭 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 분할 금형의 각각은 금형 지지부에 면 접촉되도록 하부 금형에 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 분할 금형의 각각은 중간부 금형의 적어도 하나의 코너부를 포함하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 분할 금형의 각각은 하부 금형의 상면에 나사 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 탄소복합재료는 카본칩을 포함할 수 있다.
본 개시의 또 하나의 측면에 따른 실시예들은 전술한 압축 성형용 금형을 이용한 차량용 부품의 제조 방법에 관한 것이다. 대표적 실시예에 따른 차량용 부품의 제조 방법은 하부 금형의 성형부에 코어를 삽입시키고, 복수의 분할 금형이 중간부 금형을 형성하도록 하부 금형에 결합시키는 (a)단계; 하부 금형의 성형부와 중간부 금형 사이에 형성된 공동에 탄소복합재료를 충진시키는 (b)단계; 상부 금형을 중간부 금형을 향해 하강시켜 탄소복합재료를 압축하고, 코어가 허브 부싱에 삽입된 상태로 탄소복합재료를 경화시켜 허브 부싱과 일체화된 부품을 형성하는 (c)단계; 상부 금형을 중간부 금형으로부터 분리시키고, 중간부 금형을 복수의 분할 금형으로 분할하여 하부 금형으로부터 분리시키는 (d)단계; 및 부품이 하부 금형의 성형부로부터 상방으로 밀려 분리되도록 코어를 성형부로부터 상승시키고, 하부 금형으로부터 탈형된 부품의 허브 부싱에서 코어를 제거하는 (e)단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 (e)단계에서, 코어에 체결된 이형 볼트를 회전시켜 코어를 하부 금형의 성형부로부터 상승시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 이형 볼트가 회전할 때, 성형부의 상방으로 돌출된 부분이 부품의 하측부에 걸림되어, 부품은 하부 금형에 대한 회전이 방지되면서 상방으로 이동될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a)단계는, 하부 금형의 성형부에 볼트 부싱을 삽입시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 (c)단계에서, 볼트 부싱은 부품에 일체화되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 부품의 제조 방법은 하부 금형으로부터 탈형된 부품에 있어서의 볼트 부싱을 후가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b)단계에서, 하부 금형은 예비 설정 온도로 가열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (c)단계에서, 상부 금형 및 하부 금형은, 탄소복합재료를 경화시키도록 제1 온도로 제1 설정 시간 동안 가열한 후, 제2 온도로 제2 설정 시간 동안 가열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (c)단계에서, 상부 금형의 압축부에 허브 부싱을 결합시킨 상태에서 상부 금형을 하강시켜, 허브 부싱에 코어를 삽입시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 부품은 차량용 너클일 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 탄소복합재료가 충진되는 공동이 하부 금형 및 복수의 분할 금형으로 형성되어 하부 금형에 결합되는 중간부 금형에 의해 형성된다. 또한, 부품에는 이형 볼트가 체결되는 코어가 삽입되어, 성형된 부품을 하부 금형으로부터 상방으로 밀어 분리시킬 수 있다. 따라서, 탄소복합재료를 압축 성형하여 제조된 부품을 금형으로부터 용이하게 탈형시킬 수 있다. 또한, 금형의 냉각, 세척 및 이형제 도포와 관련된 전처리를 간편하게 수행할 수 있다. 또한, 탄소복합재료의 압축 성형 도중 잉여 수지를 원활하게 배출시킬 수 있다. 즉, 탄소복합재료를 압축 성형하여 차량용 부품을 제조하는데 있어서, 제조 비용을 절감하고 제조 시간을 단축시켜, 차량용 부품의 제조 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 압축 성형용 금형을 포함하는 금형 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 하부 금형을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 중간부 금형을 형성하는 복수의 분할 금형을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 상부 금형을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 볼트 부싱을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 5 및 도 6에 각각 도시된 코어 및 볼트 부싱이 삽입된 하부 금형을 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 허브 부싱을 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 허브 부싱이 결합된 상부 금형을 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 하부 금형 및 하부 금형에 결합된 중간부 금형을 도시한 사시도이며, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는 탄소복합재료가 충진되기 전, 후의 상태를 각각 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 이형 볼트가 체결된 코어를 도시한 도면이며, 성형된 부품은 하부 금형의 성형부로부터 밀려 이동된 상태에 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 부품의 제조 방법을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 13은 도 12에 도시된 탄소복합재료 압축 성형 단계를 도시한 블록도이다.
도 14는 도 12에 도시된 부품 탈형 단계를 도시한 블록도이다.
도 15는 도 14에 도시된 부품 탈형 단계를 설명하기 위한 도면이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 사용되는 "상방", "상" 등의 방향지시어는 첨부된 도면에서 상부 금형이 하부 금형이나 중간부 금형에 대해 위치하는 방향을 기준으로 하고, "하방", "하" 등의 방향지시어는 그 반대 방향을 의미한다. 첨부된 도면에 도시하는 압축 성형용 금형은 달리 배향될 수도 있으며, 상기 방향지시어들은 그에 맞추어 해석될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 압축 성형용 금형(100)을 포함하는 금형 장치(1000)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 압축 성형용 금형(100)은 탄소복합재료(1)에 열을 가한 상태에서 압축 성형, 즉 열간 성형(hot pressing)할 수 있는 금형으로서, 탄소복합재료(1)를 차량용 부품(1')(도 11 및 도 15 참조)으로 성형시킬 수 있다. 압축 성형용 금형(100)은, 암형(female mold)을 형성하는 하부 금형(110) 및 중간부 금형(120)과, 암형에 대응되는 수형(male mold)을 형성하는 상부 금형(130)을 포함한다. 이하, 차량용 부품(1')은 간단히 '부품'이라고도 한다. 본 개시의 실시예들에서는, 차량용 부품(1')으로 너클(knuckle)이 예로 들어 설명되지만, 차량용 부품(1')은 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는, 차량용 부품(1')으로 서스펜션 암(suspension arm) 등이 제조될 수 있다.
압축 성형용 금형(100)을 포함하는 금형 장치(1000)는, 하부 금형(110)이 상측에 장착되는 하부 장착대(200), 상부 금형(130)이 하측에 장착되는 상부 장착대(300) 및 상부 장착대(300)를 하부 장착대(200)를 대해 승강시킬 수 있는 승강 장치(400)를 포함한다. 또한, 금형 장치(1000)는 하부 금형(110) 및 상부 금형(130)의 각각을 가열할 수 있는 가열 장치(500)를 더 포함할 수 있다.
금형 장치(1000)는, 하부 장착대(200)를 상부 장착대(300)의 하측으로부터 벗어난 금형 장치(1000)의 일 측방으로 이동시킬 수 있는 이동 장치(600)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 차량용 부품(1')을 제조할 때, 하부 금형(110)을 금형 장치(1000)의 일 측방으로 이동시킨 상태에서 하부 금형(110)과 중간부 금형(120)의 조립 공정, 탄소복합재료의 충진 공정, 성형된 부품의 탈형 공정 등을 간편하게 수행할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 하부 금형(110)을 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 하부 금형(110)은 하부 장착대(200)에 안착 및 결합되는 베이스부(111)와, 베이스부(111)의 상면(111a)에서 돌출 형성되는 성형부(112)를 포함할 수 있다. 베이스부(111)는 직사각 형상의 플레이트로 형성될 수 있으며, 가열 장치(500)의 열선(미도시)이 설치될 수 있도록 복수의 열선 삽입구(111c)가 관통 형성된다.
일 실시예에서, 성형부(112)는 베이스부(111)의 상면(111a) 중 중앙 부분에서 돌출 형성된다. 베이스부(111)의 상면(111a) 중 성형부(112)를 둘러싸는 가장자리 부분에는 중간부 금형(120)을 결합시키기 위한 복수의 금형 결합구(111b)가 형성된다.
하부 금형(110)은 탄소복합재료(1)의 압축 성형 도중 가압력을 받더라도 변형이 발생되지 않도록 강성이 우수한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 하부 금형(110)은 탄소복합재료(1)를 가열할 수 있도록 열전도도가 우수한 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서는, 하부 금형(110)이 스틸 재료로 형성된다.
성형부(112)는 부품 형체를 형성하는 부분이다. 일 실시예의 성형부(112)는 탄소복합재료(1)가 실질적으로 채워지는 허브부(112a) 및 허브부(112a)를 에워싸는 금형 지지부(112f)를 포함한다. 하부 금형(110)을 상방에서 볼 때, 성형부(112)는 비대칭 형상을 가진다.
허브부(112a)에는 원형의 코어 삽입홈(112b)이 형성된다. 또한, 코어 삽입홈(112b)의 내측 바닥면에는 한 쌍의 코어 고정구(112c)가 형성된다. 또한, 허브부(112a)에는 복수의 부싱 삽입홈(112d)이 형성된다. 부싱 삽입홈(112d)은 코어 삽입홈(112b)의 주변 부분에 형성될 수 있고, 금형 지지부(112f)와 인접한 부분에도 형성될 수 있다(도 2에는, 구분을 위해 금형 지지부와 인접한 부분에 형성된 부싱 삽입홈이 112d'로 표시되어 있다). 하부 금형(110)에 있어서, 부싱 삽입홈(112d)이 형성되는 부분에는 자성체(112e)가 내장될 수 있다.
금형 지지부(112f)는 인접한 허브부(112a)보다 상방으로 돌출되게 형성된다. 중간부 금형(120)이 상방 및 측방에서 각각 면 접촉되는 금형 지지부(112f)의 표면은 곡면을 포함할 수 있다. 따라서, 하부 금형(110)과 중간부 금형(120) 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있어, 압축 성형 과정에서 하방으로 가해지는 가압력에도 하부 금형(110)과 중간부 금형(120)의 결합 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또한, 중간부 금형(120)을 형성하는 복수의 분할 금형이 금형 지지부(112f)의 서로 다른 표면에 접촉된 상태로 결합되어야 하므로, 복수의 분할 금형이 하부 금형(110)에 오조립되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 중간부 금형(120)을 형성하는 복수의 분할 금형(121 내지 124)을 도시한 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 중간부 금형(120)은 측방향에서 서로 맞대어질 수 있는 복수의 분할 금형(121 내지 124)을 포함한다. 복수의 분할 금형(121 내지 124)의 각각은 하부 금형(110)의 상면(111a)에 안착된 상태로 결합되고, 측방향에서 서로 맞대어진 상태에서 성형부(112)[구체적으로는, 허브부(112a)] 상에 탄소복합재료(1)가 충진될 수 있는 공동(캐비티)(10)(도 10의 (a) 참조)을 형성한다.
일 실시예에서와 같이, 중간부 금형(120)이 분할 구조로 이루어지므로, 일체형의 중간부 금형에 비해 공기 중에 노출되는 표면적이 증가되어 보다 신속하게 냉각시킬 수 있다. 또한, 공동(10)을 형성하는 표면에, 이전 압축 성형 공정 시 발생된 이물질이 남아 있는 경우에도, 이물질을 용이하게 제거할 수 있도록 세척할 수 있고, 이후 압축 성형 공정을 위해 이형제를 간편하게 도포할 수 있다.
중간부 금형(120)의 분할되는 형상 및 개수는, 제조하려는 부품(1')의 형상 및 크기에 따라 달라질 수 있고, 잉여 수지의 배출량 조절을 위해 달라질 수 있다. 일 실시예에서, 중간부 금형(120)은 4개의 분할 금형(121 내지 124)으로 분할되며, 이 경우에 4개의 분할 금형(121 내지 124)의 각각은 중간부 금형(120)의 적어도 하나의 코너부를 포함하도록 형성된다. 중간부 금형(120)이 너무 적은 개수(예컨대, 2개나 3개)의 분할 금형으로 분할되면, 개별 분할 금형의 중량 및 부피가 상대적으로 커져서 취급 및 관리하기가 어렵다. 또한, 분할 금형 사이의 간격량이 감소하여 잉여 수지의 배출량을 증가시키는데 한계가 있다. 중간부 금형(120)이 과도한 개수의 분할 금형으로 분할되면, 중간부 금형(120)을 하부 금형(110)에 결합 또는 분리시키는데 소요되는 시간이 증가된다. 또한, 개별 분할 금형마다 세척 및 이형제를 도포해야 하는 시간이 증가되어, 차량용 부품의 제조 생산성이 저하될 수 있다.
복수의 분할 금형(121 내지 124)의 각각은, 인접한 다른 분할 금형과 맞대어지는 측면(120a)을 포함한다. 또한, 복수의 분할 금형(121 내지 124)의 각각은, 하부 금형(110)에 결합될 때, 베이스부(111)의 상면(111a)에 접촉되는 제1 하면(120b) 및 금형 지지부(112f)의 상면에 접촉되는 제2 하면(120c)을 포함한다. 즉, 복수의 분할 금형(121 내지 124)의 각각은, 하부 금형(110)에 결합될 때, 인접한 다른 금형과 측방에서 접촉되며 하부 금형(110)과 적어도 2군데에서 접촉된다. 따라서, 복수의 분할 금형(121 내지 124)을 하부 금형(110)에 견고하게 결합시킬 수 있다.
복수의 분할 금형(121 내지 124)의 각각은 하부 금형(110)에 나사 체결 방식으로 결합된다. 이를 위해, 복수의 분할 금형(121 내지 124)의 각각에는, 하부 금형(110)의 금형 결합구(111b)에 대응될 수 있는 금형 결합구(120d)가 관통 형성된다. 미도시되었지만, 압축 성형용 금형(100)은 상하로 정렬되는 금형 결합구(111b, 120d)에 체결되어 분할 금형들(121 내지 124)을 하부 금형(110)에 결합시키는 금형 결합 볼트를 포함할 수 있다. 금형 결합 볼트는 6각 볼트를 포함할 수 있으며, 이 경우 금형 결합 볼트는 렌치를 사용하여 풀리거나 조여질 수 있다.
복수의 분할 금형(121 내지 124)의 각각은, 공동(10)의 상방으로 개방된 부분(개구)을 형성하는 에지부(120e)를 포함한다. 에지부(120e)는, 복수의 분할 금형(121 내지 124)을 하부 금형(110)으로부터 용이하게 분리시킬 수 있도록, 상하 방향으로 라운드지거나 또는 테이퍼지게 형성될 수 있다.
중간부 금형(120)을 형성하는 복수의 분할 금형(121 내지 124)은, 하부 금형(110)으로부터의 열전달이 가능하도록 스틸 재료로 형성될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 상부 금형(130)을 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상부 금형(130)은 상부 장착대(300)에 부착되는 베이스부(131)와, 베이스부(131)의 하면(131a)에서 돌출 형성되는 압축부(132)를 포함한다. 베이스부(131)는 하부 금형(110)의 베이스부(111)에 대응하도록 직사각 형상의 플레이트로 형성될 수 있다.
압축부(132)는, 하부 금형(110)의 허브부(112a)와 상하로 대향될 수 있도록 베이스부(131)의 하면(131a)의 중앙 부분에서 돌출 형성된다. 베이스부(131)의 하면(131a)에 있어서, 압축부(132)를 둘러싸는 가장자리 부분에는, 상부 금형(130)을 상부 장착대(300)에 고정시키기 위한 복수의 금형 결합구(131b)가 형성된다.
상부 금형(130)은 스틸 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상부 금형(130)의 베이스부(131)에는, 가열 장치(500)의 열선이 설치될 수 있도록 복수의 열선 삽입구(131c)가 관통 형성된다.
압축부(132)는 부품 형체를 형성하는 부분으로서, 상부 금형(130)을 하강시킴에 따라 하부 금형(110) 및 중간부 금형(120)에 의해 형성되는 공동(10)으로 삽입되어 공동(10) 내에 충진된 탄소복합재료(1)를 압축시킬 수 있다. 이러한 압축부(132)에는 하부 금형(110)의 코어 삽입홈(112b)과 대향되는 위치에 허브 부싱 삽입홈(132a)이 형성된다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 코어(140)를 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 압축 성형용 금형(100)은 탄소복합재료(1)의 압축 성형 전 하부 금형(110)에 삽입되는 코어(140)를 더 포함할 수 있다. 코어(140)는 공동(10) 내에서 코어(140)가 점유하고 있는 부분에 탄소복합재료(1)가 충진되지 못하도록 한다. 원기둥 형상으로 형성되는 코어(140)는 압축 성형이 완료된 후 부품(1')에서 제거되어 부품(1')에는 다른 차량용 부품과 조립될 수 있는 구멍이 용이하게 형성될 수 있다. 부품(1')이 너클인 경우, 코어(140)를 제거하여 형성된 구멍에는 외륜이 삽입될 수 있다. 이러한 코어(140)는 고압 및 고압 하에서도 변형이 발생되지 않도록 금속 재료로 형성된다. 일 실시예의 코어(140)는 스틸 재료로 형성된다.
코어(140)에는 원형의 양 단면을 상하로 관통하는 이형 볼트 체결구(141)가 형성된다. 또한, 코어(140)에는 한 쌍의 고정 볼트 체결구(142)가 형성된다. 이형 볼트 체결구(141)는 코어(140)의 단면 중심을 지나도록 형성되고, 한 쌍의 고정 볼트 체결구(142)는 이형 볼트 체결구(141)를 기준으로 서로 마주하도록 형성될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 볼트 부싱(150)을 도시한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 압축 성형용 금형(100)은 탄소복합재료(1)의 압축 성형 전 하부 금형(110)에 삽입되는 적어도 하나의 볼트 부싱(150)을 더 포함할 수 있다. 볼트 부싱(150)은 부품(1')의 후가공(예컨대, 부품에 구멍을 형성하기 위한 드릴링 등) 시 이종의 재료가 복합된 재료적 성질에 의해 부품(1')의 후가공되는 부분이 깨짐 등의 파손이 발생되지 않도록, 압축 성형되는 부품(1')에 일체로 형성된다.
볼트 부싱(150)은 원기둥 형상을 가지며, 상단 및 하단 각각에서 돌출되는 돌기(151, 152)를 포함한다. 볼트 부싱(150)의 상단에서 돌출되는 돌기(151)에는 홈(153)이 형성되어 있어, 볼트 부싱(150)을 도구를 사용하여 하부 금형(110)에 간편하게 삽입시킬 수 있다.
도 7은 도 5 및 도 6에 각각 도시된 코어(140) 및 볼트 부싱(150)이 삽입된 하부 금형(110)을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 하부 금형(110)의 성형부(112)에 형성된 코어 삽입홈(112b)에는 코어(140)가 삽입된다. 이때, 코어(140)에 형성된 한 쌍의 고정 볼트 체결구(142)의 각각은 성형부(112)에 형성된 한 쌍의 코어 고정구(112c)(도 2 참조)의 각각에 정렬된다. 일 실시예의 압축 성형용 금형(100)은, 코어 삽입홈(112b)에 삽입된 코어(140)를 성형부(112)에 밀착시킬 수 있으며, 탄소복합재료(1)의 압축 성형 도중 움직임이 발생되지 않도록, 고정 볼트 체결구(142)를 통해 코어 고정구(112c)에 체결되는 코어 고정 볼트(113)를 더 포함할 수 있다.
볼트 부싱(150)은 하부 금형(110)의 성형부(112)에 형성된 복수의 부싱 삽입홈(112d)의 각각에 삽입된다. 부품(1')의 후가공 시 볼트 부싱(150)에 구멍이 형성될 수 있다. 볼트 부싱(150)에 형성된 구멍은 부품(1')이 차량에 장착될 수 있도록 다른 차량용 부품(예컨대, 외륜)에 형성된 구멍과 정렬될 수 있다. 부싱 삽입홈(112d)에 삽입된 볼트 부싱(150)은 자성체(112e)(도 2 참조)에 의해 부싱 삽입홈(112d)으로부터 임의로 분리되는 것이 방지된다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 허브 부싱(160)을 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 압축 성형용 금형(100)은 코어(140)와 결합되는 허브 부싱(160)을 더 포함할 수 있다. 이러한 허브 부싱(160)은, 코어(140)가 억지끼워맞춤되는 코어 결합구(162)가 형성된 링부(161)와, 링부(161)에서 반경 외측 방향으로 돌출하는 윙부(162)를 포함한다. 링부(161)는 억지끼워맞춤된 코어(140)가 임의로 분리되지 않도록, 코어(140)의 외주면과 충분한 면적에서 접촉되는 내주면을 갖는 원통 형상으로 형성될 수 있다.
허브 부싱(160)은 코어(140)에 결합된 상태로 부품(1')에 일체로 형성되고, 코어(140)를 부품(1')에서 제거할 때 차량용 부품(1')이 파손되지 않도록 한다. 이러한 허브 부싱(160)은 코어(140)가 제거되어 구멍으로 형성되는 부분의 강성이나 강도를 보강시킬 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 허브 부싱(160)이 결합된 상부 금형(130)을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 허브 부싱(160)은 상부 금형(130)의 압축부(132)에 형성된 허브 부싱 삽입홈(132a)(도 4 참조)에 삽입된다. 허브 부싱(160)은 상부 금형(130)으로부터 임의로 분리되지 않도록 허브 부싱 삽입홈(132a)에 억지끼워맞춤된다.
일 실시예의 부품(1')에서는, 허브 부싱(160)이 노출되도록 부품(1')에 일체로 형성된다(도 15 참조). 즉, 상부 금형(130)이 하강되어 허브 부싱(160)이 코어(140)에 결합된 상태에서, 허브 부싱(160)의 상측 표면에는 탄소복합재료(1)가 덮이지 않는 상태로 압축 성형된다. 다른 실시예에서, 허브 부싱(160)이 거의 노출되지 않게 매립된 형태로 부품(1')에 일체로 형성되는 경우, 허브 부싱(160)은 상부 금형(130)에 삽입된 상태에서 코어(140)에 결합되지 않고, 코어(140)에 결합된 상태로 하부 금형(110)에 위치될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 하부 금형(110) 및 하부 금형(110)에 결합된 중간부 금형(120)을 도시한 사시도이다. 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는 탄소복합재료(1)가 충진되기 전, 후의 상태를 각각 도시한다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 하부 금형(110)에 중간부 금형(120)을 결합시키면 상방으로 개방되는 공동(10)이 형성된다. 이러한 공동(10)에는, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 탄소복합재료(1)가 충진된다. 탄소복합재료(1)는 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic; CFRP)으로서, 카본칩(carbon chip)을 포함한다. 일 실시예의 카본칩은 카본 섬유(carbon fiber)에 에폭시 수지(epoxy resin)를 함침하여 형성된 시트 형태의 프리프레그(prepreg)를 슬리팅(slitting) 및 쵸핑(chopping)한 것으로, 가느다란 칩 형상을 가진다. 카본칩은 평상 시 냉동 보관되며, 상온에서 유동성을 갖도록 부드러워진다. 이러한 카본칩은 압축 성형에 의해 서로 단단하게 뭉쳐지고 경화된다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 이형 볼트(170)가 체결된 코어(140)를 도시한 도면이며, 부품(1')은 하부 금형(110)의 성형부(112)로부터 밀려 이동된 상태에 있다.
도 11을 참조하면, 압축 성형용 금형(100)은 성형된 부품(1')을 하부 금형(110)으로부터 용이하게 분리시킬 수 있는 이형 볼트(170)를 더 포함할 수 있다.
이형 볼트(170)는 코어(140)에 형성된 이형 볼트 체결구(141)에 체결된다. 이형 볼트(170)를 회전시키면, 이형 볼트(170)가 체결된 코어(140)가 상승된다. 따라서, 코어(140)에 억지끼워맞춤된 허브 부싱(160) 및 허브 부싱(160)이 일체화된 부품(1')이 하부 금형(110)의 성형부(112)로부터 분리될 수 있도록 상승된다.
하부 금형(110)의 성형부(112)는 비대칭 형상으로 형성되어, 이형 볼트(170)를 회전시킬 때, 성형부(112)의 상방으로 돌출된 부분(예컨대, 금형 지지부의 융기된 부분)에 성형된 부품(1')의 하측부가 걸리게 된다. 따라서, 이형 볼트(170)의 회전에 의해 부품(1')은 하부 금형(110)에 대한 회전이 방지되면서 상방으로 이동, 즉 분리될 수 있다. 이와 같이, 일 실시예에서는, 압축 성형에 의해 하부 금형(110)에 부착된 부품(1')을 이형 볼트(170)를 회전시키는 것으로서 간단하게 분리시킬 수 있다.
이하, 전술한 일 실시예의 압축 성형용 금형(100)을 이용한 차량용 부품의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 부품의 제조 방법(S1000)을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 부품의 제조 방법(S1000)은 재료 준비 단계(S100), 금형 전처리 단계(S200), 탄소복합재료 압축 성형 단계(S300), 부품 탈형 단계(S400) 및 부품 후가공 단계(S500)를 포함한다.
재료 준비 단계(S100)는, 부품 제조에 필요한 탄소복합재료(1)를 계량하는 단계를 포함한다. 탄소복합재료(1)의 계량은 상온에서 수행될 수 있으며, 계량 전, 후에 있어서의 탄소복합재료(1)는 냉동 보관된다. 탄소복합재료(1)는, 압축 성형 시의 소재 및 수지의 손실량을 고려하여, 실질적으로 부품(1')으로 형성되는 양보다 더 많게 계량된다. 한 개의 부품(1')을 제조하기 위해 계량된 탄소복합재료(1)는, 금형에 충진되기 전까지 냉동 보관된다.
금형 전처리 단계(S200)는, 금형[하부 금형(110), 중간부 금형(120) 및 상부 금형(130)]을 세척하고, 금형으로부터 성형된 부품(1')을 쉽게 탈형시킬 수 있도록 이형제를 도포하는 단계를 포함한다. 또한, 금형 전처리 단계(S200)는, 금형이 부품 제조를 위해 사용된 경우, 세척 및 이형제 도포 전에 냉각시키는 단계를 포함한다.
금형이 제조된 후 처음 사용되는 경우, 금형 전처리 단계(S200)는 금형 제조 시 발생된 오염물질을 금형에서 제거하는 세척 단계 및 금형에 형성된 미세한 흠집을 실러(sealer)로 채우는 도포 단계를 더 포함할 수 있다.
탄소복합재료 압축 성형 단계(S300) 및 부품 탈형 단계(S400)는 도 13을 참조하여 상세히 설명한다.
부품 후가공 단계(S500)는, 금형으로부터 탈형된 부품(1')의 표면을 다듬는 단계(예컨대, 트리밍 단계)를 포함한다. 또한, 부품 후가공 단계(S500)는, 부품(1')에 일체화된 볼트 부싱(150)에 구멍을 형성하기 위해 드릴링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 13은 도 12에 도시된 탄소복합재료 압축 성형 단계(S300)를 도시한 블록도이다.
도 13을 참조하면, 탄소복합재료 압축 성형 단계(S300)는, 하부 금형(110)의 성형부(112)에 코어(140)를 삽입시키고, 복수의 분할 금형(121 내지 124)이 중간부 금형(120)을 형성하도록 하부 금형(110)에 결합시키는 단계(S310), 하부 금형(110)의 성형부(112)와 중간부 금형(120) 사이에 형성된 공동(10)에 탄소복합재료(1)를 충진시키는 단계(S320) 및 상부 금형(130)을 중간부 금형(120)을 향해 하강시켜 탄소복합재료(1)를 압축하고, 코어(140)가 허브 부싱(160)에 삽입된 상태로 탄소복합재료(1)를 경화시켜 허브 부싱(160)과 일체화된 부품(1')을 형성하는 단계(S330)를 포함한다.
하부 금형(110)의 성형부(112)에 코어(140)를 삽입시키는 단계(S310)는, 하부 금형(110)의 성형부(112)에 볼트 부싱(150)을 삽입시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
탄소복합재료(1)를 공동(10)에 충진시키는 단계(S320)에서는, 탄소복합재료(1)가 상온 경화되는 것을 방지할 수 있도록, 계량 후 냉동 보관된 탄소복합재료(1)는 전량 상온에 꺼내어진 상태로 충진되지 않고, 충진에 소요되는 시간에 기초하여 상온으로 조금씩 꺼내어져 충진될 수 있다. 탄소복합재료(1)를 공동(10)에 충진시키는 단계(S320)에서, 탄소복합재료(1)는 공동(10)을 형성하는 하부 금형(110) 및 중간부 금형(120)이 설정된 예비 온도(예컨대, 80℃)에 도달된 후 충진될 수 있다.
허브 부싱이 일체화된 부품(1')을 형성하는 단계(S330)에서, 허브 부싱(160)을 상부 금형(130)의 압축부(132)에 삽입시킨 상태에서 상부 금형(130)을 하강시켜 허브 부싱(160)을 코어(140)에 삽입시킬 수 있다.
또한, 탄소복합재료(1)를 경화시키기 위해, 하부 금형(110)과 상부 금형(130)은 2단계의 설정 온도 및 설정 시간으로 가열될 수 있다(하부 금형과 상부 금형로부터 열전달을 받는 중간부 금형도 가열된다). 예컨대, 1단계에서 하부 금형(110)과 상부 금형(130)은 제1 설정 온도(예컨대, 100℃)에 도달될 때까지 가열된 후 제1 설정 시간(예컨대, 30분) 동안 유지될 수 있다. 또한, 제1 설정 시간이 경과된 후 하부 금형(110)과 상부 금형(130)은 제2 설정 온도(예컨대, 150℃)에 도달될 때까지 가열된 후 제2 설정 시간(예컨대, 60분) 동안 유지될 수 있다.
도 14는 도 12에 도시된 부품 탈형 단계(S400)를 도시한 블록도이고, 도 15는 도 14에 도시된 부품 탈형 단계(S400)를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 부품 탈형 단계(S400)는 상부 금형(130)을 중간부 금형(120)으로부터 분리시키고, 중간부 금형(120)을 복수의 분할 금형(121 내지 124)으로 분할하여 하부 금형(110)으로부터 분리시키는 단계(S410)(도 14의 (a) 참조) 및 부품(1')이 하부 금형(110)의 성형부(112)로부터 상방으로 밀려 분리되도록 코어(140)를 성형부(112)로부터 상승시키고(도 14의 (b) 참조), 하부 금형(110)으로부터 탈형된 부품(1')의 허브 부싱(160)에서 코어(140)를 제거(도 14의 (c) 참조)하는 단계(S420)를 포함한다.
상부 금형(130)은 승강 장치(400)에 의해 상승됨으로써 중간부 금형(120)으로부터 분리될 수 있다. 중간부 금형(120)을 형성하는 복수의 분할 금형(121 내지 124)은 하부 금형(110)에 체결된 볼트를 해제함으로써 하부 금형(110)으로부터 분리될 수 있다.
코어(140)를 성형부(112)로부터 상승시키기 위해, 코어 고정 볼트(113)를 코어(140)로부터 분리시킨 후, 코어(140)에 이형 볼트(170)를 체결하고, 이형 볼트(170)를 회전시킬 수 있다. 이형 볼트(170)의 회전에 의해 코어(140)가 상승됨에 따라 코어(140)와 억지끼워맞춤된 허브 부싱(160)이 함께 상승된다. 따라서, 허브 부싱(160)이 일체화된 부품(1')도 하부 금형(110)의 성형부(112)로부터 분리되도록 상승될 수 있다. 이형 볼트(170)가 회전할 때, 하부 금형(110)에 있어서의 성형부(112)의 상방으로 돌출된 부분이 부품(1')의 하측부에 걸림된다. 이에 따라, 이형 볼트(170)와 같이 부품(1')이 회전되지 않고, 부품(1')은 하부 금형(110)에 대한 회전이 방지되면서 상방으로 이동될 수 있다. 이와 같이, 일 실시예에 따르면, 탄소복합재료(1)가 압축 성형에 의해 부품(1')으로 제조되는 과정에서, 하부 금형(110)의 성형부(112)에 고착될 수 있는 부품(1')을 간편하게 분리시킬 수 있어 부품 탈형에 소요되는 공정 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (18)

  1. 성형부가 상면에 형성된 하부 금형;
    상기 성형부에 삽입되는 코어;
    상기 하부 금형의 상면에 결합되고, 상기 성형부 상에 탄소복합재료의 충진을 위한 공동을 형성하는 중간부 금형;
    상기 중간부 금형의 상방에 승강 가능하게 배치되고, 상기 탄소복합재료의 압축을 위한 압축부가 하면에 형성된 상부 금형; 및
    상기 코어가 결합되는 코어 결합구가 형성된 허브 부싱을 포함하고,
    상기 중간부 금형은 측방향에서 서로 맞대어지는 복수의 분할 금형으로 형성되고,
    상기 코어에는 상하로 관통된 이형 볼트 체결구가 형성된,
    압축 성형용 금형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이형 볼트 체결구에 체결되고, 상기 코어를 상기 성형부로부터 상승시키도록 회전되는 이형 볼트를 더 포함하는, 압축 성형용 금형.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성형부에 삽입되는 볼트 부싱을 더 포함하는, 압축 성형용 금형.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하부 금형에는 상기 볼트 부싱을 위치 고정시키는 자성체가 내장된, 압축 성형용 금형.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 성형부는 코어 삽입홈이 형성된 허브부 및 상기 허브부를 에워싸는 금형 지지부를 포함하고,
    상기 하부 금형을 상방에서 볼 때, 상기 성형부는 비대칭 형상을 갖는, 압축 성형용 금형.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 분할 금형의 각각은 상기 금형 지지부에 면 접촉되도록 상기 하부 금형에 결합되는, 압축 성형용 금형.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분할 금형의 각각은 상기 중간부 금형의 적어도 하나의 코너부를 포함하도록 형성되는, 압축 성형용 금형.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분할 금형의 각각은 상기 하부 금형의 상면에 나사 결합되는, 압축 성형용 금형.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탄소복합재료는 카본칩을 포함하는, 압축 성형용 금형.
  10. 하부 금형의 성형부에 코어를 삽입시키고, 복수의 분할 금형이 중간부 금형을 형성하도록 상기 하부 금형에 결합시키는 (a)단계;
    상기 하부 금형의 상기 성형부와 상기 중간부 금형 사이에 형성된 공동에 탄소복합재료를 충진시키는 (b)단계;
    상부 금형을 상기 중간부 금형을 향해 하강시켜 상기 탄소복합재료를 압축하고, 상기 코어가 허브 부싱에 삽입된 상태로 상기 탄소복합재료를 경화시켜 상기 허브 부싱과 일체화된 부품을 형성하는 (c)단계;
    상기 상부 금형을 상기 중간부 금형으로부터 분리시키고, 상기 중간부 금형을 상기 복수의 분할 금형으로 분할하여 상기 하부 금형으로부터 분리시키는 (d)단계; 및
    상기 부품이 상기 성형부로부터 상방으로 밀려 분리되도록 상기 코어를 상기 성형부로부터 상승시키고, 상기 하부 금형으로부터 탈형된 상기 부품의 상기 허브 부싱에서 상기 코어를 제거하는 (e)단계
    를 포함하는 차량용 부품의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (e)단계에서,
    상기 코어에 체결된 이형 볼트를 회전시켜 상기 코어를 상기 성형부로부터 상승시키는, 차량용 부품의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이형 볼트가 회전할 때, 상기 성형부의 상방으로 돌출된 부분이 상기 부품의 하측부에 걸림되어, 상기 부품은 상기 하부 금형에 대한 회전이 방지되면서 상방으로 이동되는, 차량용 부품의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 상기 하부 금형의 상기 성형부에 볼트 부싱을 삽입시키는 단계를 포함하고,
    상기 (c)단계에서, 상기 볼트 부싱은 상기 부품에 일체화되어 형성되는, 차량용 부품의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하부 금형으로부터 탈형된 상기 부품에 있어서의 상기 볼트 부싱을 후가공하는 단계를 더 포함하는, 차량용 부품의 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 (b)단계에서,
    상기 하부 금형은 예비 설정 온도로 가열되는, 차량용 부품의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (c)단계에서,
    상기 상부 금형 및 상기 하부 금형은, 상기 탄소복합재료를 경화시키도록 제1 온도로 제1 설정 시간 동안 가열한 후, 제2 온도로 제2 설정 시간 동안 가열되는, 차량용 부품의 제조 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 (c)단계에서,
    상기 상부 금형의 압축부에 상기 허브 부싱을 결합시킨 상태에서 상기 상부 금형을 하강시켜, 상기 허브 부싱에 상기 코어를 삽입시키는, 차량용 부품의 제조 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 부품은 차량용 너클인, 차량용 부품의 제조 방법.
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