KR100708899B1

KR100708899B1 - 성형 및 접착 금형

Info

Publication number: KR100708899B1
Application number: KR1020050043949A
Authority: KR
Inventors: 김현태
Original assignee: 김현태
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2007-04-18
Also published as: KR20060122026A

Abstract

이 발명은 상금형의 상부몰드와 하금형의 하부몰드를 구비하고, 성형단계에서 성형공간을 조성하도록 몰드를 결합한 후 성형공간에 용융 수지를 공급하여 성형하고, 접착단계에서 몰드 일부를 개방하고, 몰드와 개방된 미경화 성형물 사이에 질감재를 공급한 한 후 몰드로 가압하여 질감재를 성형물에 직접 접착하게 하는것에 있어서, 사출기 헤드에 접속되고 하금형 패드에 설치된 하나의 하부몰드와; 상기 하부몰드에 대응되고 성형단계와 접착단계에 겸용되게 상금형 패드에 설치한 상부몰드와; 및 동일한 유압기구로 성형단계와 접착단계에서 개폐되는 상하금형의 성형단계 구동량 ws를 접착단계에서 접착단계 구동량 bs로 제한하는 스트로크 보정기를; 포함하여 구성한 성형 및 접착 금형을 제공한다.

Description

성형 및 접착 금형 {The mold for adhesive and molding}

도1은 이 발명 상하 금형을 합형하고 사출하는 상태도

도2는 도1의 측면도

도3은 사출후 금형을 개방하고 질감재를 삽입한 상태도

도4는 도3의 측면도

도5는 질감재를 부착하기 위하여 합형한 상태도

도6은 성형품의 탈형 상태도

도면 주요부호의 설명

10은 상금형, 20은 하금형, 30은 사출기헤드, 40 성형품, 41은 질감재, 21은 패드, 22는 하부몰드, 11은 패드, 12는 상부몰드, ws는 성형스트로크, ms는 성형공간, bs는 접착 스트로크, bg는 접착갭, p1은 성형 포인트, p2는 접착 포인트, 25는 스트로크 보정기, 26은 안내홈, 27은 차단블록, 28은 구동기구, 16은 조절블록, 17은 헤드, 18은 스크류, 19는 밀핀이다.

국내 특허공보 10-0402573 천이 인서트 되는 사출 성형방법 및 그 장치

국내 특허공보 10-0451029 천이 인서트 되는 다중 사출성형방법 및 그 장치

이 발명은 성형 및 접착 금형에 관한 것이다. 자세히는 금형에 의한 합성수지 성형물의 성형과 합성수지 성형물에 천, 레자 등 질감시트를 작업으로 접착하는 금형에 관한 것이다.

합성수지 성형물은 주어진 표면이 단단하고 매끈하다. 합성지수 성형물 표면의 질감을 바꾸기 위하여 성형물 외면에 천, 플라스틱필름, 기타 질감재를 부착한다. 일반적으로 합성수지 성형물의 표면에 질감재를 부착시키려면 i) 성형물을 제조하고, ii) 성형물의 표면에 접착제를 부여하고, iii) 질감재를 접합시키는 3단계 작업과정을 거쳐 완성한다. 질감 개량 형성물은 합성수지 성형물과 질감재와 접착재를 구비하고 3단계 작업 공정을 거쳐 얻게 되므로 제품가격이 높아진다. 상기 인용된 문헌의 장치들은 3단계 질감 개량 작업을 사출 성형과정에서 일괄 처리하고 있다. 그러나 막상 상기 문헌 장치들을 이용하려 하면 새로운 설비 투자가 선행 되어야 하고 기존의 사출 설비가 무용화 되는 것이다.

구체적으로 국내 특허공보 10-0402573호 천이 인서트 되는 사출 성형방법 및 그 장치에 기재된 사출성형장치는 고정된 상부금형과, 상부금형에 합치되는 상하 이동형 하부금형과, 상부금형에 천을 삽입하기 위한 천가이드와, 하부금형 일측에서 수평 이동되는 하부이동금형과, 하부금형 일측에서 상하로 이동되는 스트리퍼와, 하부금형의 중앙에 설치된 두개의 수지 노즐과, 하부금형을 관통하는 3개의 밀핀과, 하부금형 좌우에서 밀핀을 상하로 구동하는 유압실린더로 되어있다. 이 장치의 구동제어에서 제1 천 인서트동작은 상하금형이 이격된 상태에서 로봇이 공급하는 천을 천가이드장치가 받아 상부금형측 인서트천고정핀에 지지시키고, 제2 사출성형 준비동작은 유입실린더 구동으로 하부금형 전체를 상부로 이동시켜 상부금형 일측 슬라이드경사핀을 하부이동금형 끝단 슬라이드홈에 삽입하므로, 하부금형상의 일측에서 수평이동 금형이 중앙으로 모아져 하부금형에 천이 인서트된 합성수지 가성형공간이 조성되고, 제3 수지주입 및 성형과정에서 천이 삽입된 가성형공간에 두 개의 노즐에서 수지를 일정량 주입한 다음 가성형 공간이 최종성형 공간이 되게 하부 금형을 최종 상승시켜 성형물의 성형과 동시에 천을 성형물에 접착 한후 경화시간을 기다리고, 제4 성형품 탈리동작에서 하부금형과 수평이동 금형을 복귀시켜 하부금형의 상부에 성형품을 개방하고 밀핀을 구동하여 성형품을 하 금형에서 분리한 후 탈거 하는 것이다. 이와 같이 사출성형과 천 접착을 구현하는 인용 장치는 금형의 구조가 복잡하여 고가의 금형 비용이 성형제품의 가격을 높이고, 장치의 제어가 복잡하여 전용화된 사출기 사용이 필수적이므로 고가의 사출기 설치 비용이 제품 가격을 더 높이는 요인이고, 동 업계에서 보유하고 있는 범용 사출기를 사용할 수 없어 신규 설비 투자를 해야 만 성형과 접착의 동시작업을 할 수 있게 된 것이다.

다른 장치의 하나로 국내 특허공보 10-0451029에 기재된 천이 인서트 되는 다중 사출성형방법 및 그 장치는 고정된 상부금형과, 상부금형의 하부에 합치되는 이동식 하부금형과, 상,하부 금형 사이에서 유압실린더 구동으로 좌우로 벌어지고 가운로 모아지는 2등분 중간금형과, 상부금형에 천을 삽입하기 위한 로봇과, 하부금형에 포함되는 스트리퍼와, 하부금형에 부설어 금형내부로 수지를 주입시키는 노즐과, 상기 하부금형측에 설치한 밀핀과, 하부금형 구동용 유압 실린더로 구성하고 있다. 이 장치의 구동제어로서 제1 천 인서트동작은 상,하부금형이 이격된 상태에서 수조작 로봇으로 상부금형 인서트 고정핀에 천을 삽입 지지시킨다. 제2 수지주입 및 성형과정으로 상하금형 사이에 위치한 2등분 중간금형을 중앙으로 이동시켜 하부금형 스트리퍼를 감싸게 하고 하부금형과 중간금형을 상승구동하여 상부금형에 결합시켜 중간금형과 하부 금형 사이에 성형 공간부를 조성한 다음 이 조성 된 공간부에 외부 콘트롤러에 설정된량으로 노즐에서 수지를 주입하여 1차 성형을 하고, 중간금령을 좌우로 격리하여 1차 성형품 상부를 개방상태로 한다. 제3 성형과정에서 1차성형품이 굳기 전에 하부금형 전체를 상승시켜 상부금형에 지지시킨 천에 압착에 의해 접착시키고 경화시간을 기다린다. 제4 성형품 탈리동작으로 하부금형을 위 위치로 복귀시키고 유압실린더 조작으로 밀핀을 상승시켜 하부금형에서 성형품을 분리 탈거 시키는 것이다. 이 장치 금형도 상금형, 하금형, 중간금형이 조합된 것으로 금형의 구성과 동작이 복잡하고 사출작업과 금형을 협동시키는 구동제어가 복잡하여 고가의 금형비용과 특화된 고가의 사출설비 비용이 성형 제품가격을 높이고, 업계에 보유하고 있는 범용 사출기를 사용할 수 없어 신규 투자를 선행 해야만 성형과 접착의 연속 작업이 가능하게 된 것이다.

이 발명은 범용 사출기를 이용하여 성형과 접착의 2단계 동작으로 구동되는 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다. 이 발명은 금형의 구성이 간단하고 사출기의 제어도 간편한 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다. 이 발명은 사출기 헤드에 접속되어 몰드내에 수지를 도입하는 하나의 하부몰드를 하금형 패드에 설치하고, 상기 하부몰드에 대응된 하나의 상부몰드를 상금형 패드에 설치하여 성형과정과 접착과정에서 겸용되는 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다. 이 발명은 동일한 유압기구로 성형단계와 접착단계에서 개폐되는 상하금형의 성형단계 구동량을 접착단계에서 접착단계 구동량으로 제한하는 성형 및 접착 금형을 제공하려는 것이다.

이 발명을 실시예 도면을 인용하여 설명하면 다음과 같다. 이 발명은 상하금형(10,20)이 합형된 때 성형하고 분리된 때 성형품(40)이 탈거하는 범용 상하 구동형금형에 범용 사출기 헤드(30)를 결합하여 구성하였다. 이 발명은 상하금형(10,20)의 합형과 분리동작이 하금형(20) 구동형이거나 또는 상금형(10) 구동형금형에 다같이 적용된다.

이 발명은 성형품(40)의 하부몰드(22)가 하금형 패드(21)에 설치되고, 성형 및 접착 겸용 상부몰드(12)를 상금형 패드(11)에 설치하였다. 상부몰드(12)와 하부몰드(22)는 하나의 개폐 구동축에 지지되어 개폐된다. 유압기구는 성형단계와 접착단계에서 상하금형(10,20)을 개폐한다. 성형단계에서 유압기구의 기동에 의해 상부몰드(12)와 하부몰드(22)가 합형되며 몰드내에 닫힌 용융플라스틱 성형공간(ms)이 조성된다. 스트로크변환기(25)는 성형단계에서 상하금형의 구동량에 영향을 주지 아니한다. 이때 상하 금형의 합형 구동량은 ws이다. 성형단계의 구동량 ws인 스트로크는 스트로크 보정기(25)에 의해 변경된다. 변경된 스트로크 bs는 상부몰드(12)가 개방된 미경화 성형물위에 질감시트(41)를 가압 접착하는 위치이다.

스트로크 보정기(25)는 금형의 2 내지 4개소에 설치된다. 스트로크 보정기(25)는 구동축에 직각으로 진퇴경로를 설치한 하금형(20)측 안내홈(26)과, 안내홈에 수용되어 성형포인트(p1)와 접착포인트(p2) 사이를 왕복하는 차단블록(27)과, 하금형(20)에 부착되어 금형의 구동단계에 따라 차단블록(27)을 성형포인트(p1)와 접착포인트(p2)로 이동시키는 구동기구(28)와, 상금형(10)에 부설된 조절블록(16)과, 조절블록(16)을 상금형(10)에 부착하는 스크류(18)와, 스크류 헤드(17)로 구성한다. 상기 구동기구(28)는 상하 금형의 개폐 동작에 맞추어 상기 차단블록(27)을 성형단계에서 성형포인트(p1)로 이동시키고 접착단계에서 접착포인트(p2)로 이동시킨다. 차단불록(27)이 상기 성형포인트(p1)에 있을 때 차단블록(27)은 조절블록(16)과 위치가 어긋나므로 금형의 합형 구동량은 ws가 된다. 차단블록(27)이 상기 접착포인트(p2)에 있을때 차단블록(27)에 조절블록(16)이 맞 닿게되어 금형의 합형 구동량은 bs가 된다. 상기 스트로크 ws와 bs의 차이로 주어지는 접착갭(bg)은 미경화 성형물에 부착시킬 질감재(41)의 두께를 반영한 갭으로 조절블록(16)이 차단블록(27)에 닿아 금형의 진행되는 합형동작을 차단함으로 얻어진다. 접착갭(bg)을 조절하자면 조절블록(16)을 두께가 다른 조절블록(16)으로 교체한다. 구동기구(28)는 유압구동기구, 공압구동기구 또는 기계식 구동기구를 모두 사용할 수 있다. 이 발명 차단블록(27)의 구동기구로 공압 구동기구를 권장한다.

이 발명의 성형 및 접착 동작을 설명한다. 상하금형(10,20)의 합형 동작은 미도시 가이드 및 유압구동기구에 의해 구동된다. 이 발명 상하금형(10,20)은 합형시 성형하고 분리시 성형품(40)을 탈거하는 금형 이므로 범용 사출기 헤드(30)를 결합하여 사용할 수 있고 범용사출기의 제어로 금형을 구동 할 수 있다.

이 발명 상기 차단블록(27) 구동기구(28)는 하금형(20)에 구동실린더를 부착하고 차단블록(27)을 진퇴로드 말단에 연결하고 있어 접착단계 초기에 안내홈(26)내의 차단블록(27)을 접착포인트(p2)로 이동시키고, 성형단계 초기에 안내홈(26)내의 차단블록(27)을 성형포인트(p1)로 이동시킨다.

합성수지 성형물을 사출성형하기 위하여 성형단계에서 상금형(10)을 구동한다. 성형단계에서 유압구동기구에 의한 금형의 구동량은 ws이고, 상금형(10)과 하금형(20)이 합형된다. 상하금형(10,20)이 합형되면 상부몰드(12)와 하부몰드(22)가 닫힌 성형공간(ms)을 조성한다. 이 상태에서 사출기는 헤드(30)를 통해 성형공간(ms)에 용융 플라스틱을 사출한다. 플라스틱 사출후 금형의 냉각 기능으로 몰드내에 사출된 성형물의 경화가 진행된다. 이 발명은 사출물의 미경화 상태에서 상금형(10)을 분리하여 하금형(20)의 하부몰드(22)에 붙어있는 성형품의 상부를 개방한 다음 접착단계를 진행한다.

접착단계는 상금형(10)의 상부몰드(12)와 개방된 미경화 성형물 사이에 질감재(41)를 공급하고, 차단블록(27)을 성형포인트(p1)에서 접착포인트(p2)로 이동하고 상하금형(10,20)을 합형하는 것이다. 접착단계 금형의 합형에서 조절블록(16)은 차단블록(27)에 닿아 금형의 합형동작이 멈추게 되며, 이 때 금형의 구동량은 bs가 된다. 상기 금형의 구동량 bs에서 상부몰드와 하부몰드 사이에 0.3~2mm의 접착갭(bg)을 확보한다. 이 접착갭의 량은 조절블록(16)의 두께 설정에 의해 조절한다. 상기 조절블록(16)은 접착갭(bg)에 따라 각각 제작한다. 성형단계에서 상기 차단불록(27)은 성형포인트(p1)로 이동된다. 접착단계에서 상하금형(10,20)이 합형되면 상금형패드(11)에 조각된 접착 상부몰드(12)가 질감시트(41)를 미경화 성형물위에 포개고 가압하여 미경화 성형물의 접착력 만으로 질감시트(41)와 플라스틱 성형물이 접착되며, 가압 상태에서 경화 시간을 기다린다. 일반적으로 하금형에는 냉각수 순환계가 설치되어 경화시간이 단축된다. 질감시트(41)의 접착이 이루어진다음 상하금형(10,20)을 개방하고 밀핀(19)을 구동하여 질감재가 부착된 성형물을 하금형에서 분리하고 금형에서 탈거하는 것이다.

상기 상금형에 질감시트를 공급하는 수단은 절단된 시트를 수작업에의한 공급, 지그에 의한 반자동 공급, 로봇에의한 자동공급, 또는 롤타입 연속시트 원단을 간헐공급 할 수 있으며, 상기 시트 공급수단의 채용에 부합하는 가이드 및 지지체를 상금형에 포함시킬 수 있다.

상기와 같이 이 발명은 범용 사출기를 이용하여 성형과 접착의 2단계 동작으로 구동되고, 금형의 구성이 간단하고, 사출기의 제어도 간편하고, 사출기 헤드에 접속되어 몰드내에 수지를 도입하는 하나의 하부몰드를 하금형 패드에 설치하고, 이 하부몰드에 대응된 하나의 상부몰드를 상금형 패드에 설치하여 성형과 접착에 상기 상부몰드가 겸용되고, 성형단계에서 상하금형을 합형하 동작으로 접착단계에서 금형을 구동하고, 접착단계에서 상부몰드와 하부몰드 사이에 접착갭을 확보하기 위한 스트로크 보정기를 구비한 성형 및 접착 금형을 제공한다.

Claims

상금형의 상부몰드와 하금형의 하부몰드를 구비하고, 성형단계에서 성형공간을 조성하도록 몰드를 결합한 후 성형공간에 용융 수지를 공급하여 성형하고, 접착단계에서 몰드 일부를 개방하고, 몰드와 개방된 미경화 성형물 사이에 질감재를 공급한 한 후 몰드로 가압하여 질감재를 성형물에 직접 접착하게 하는것에 있어서, 사출기 헤드에 접속되고 하금형 패드에 설치된 하나의 하부몰드와; 상기 하부몰드에 대응되고 성형단계와 접착단계에서 겸용되게 상금형 패드에 설치한 상부몰드와; 및 동일한 유압기구로 성형단계와 접착단계에서 개폐되는 상하금형의 성형단계 구동량을 접착단계에서 접착단계 구동량으로 제한하는 스트로크 보정기를; 포함하여 구성한 성형 및 접착 금형.
제1항에 있어서, 스트로크 보정기는 금형의 구동축에 직각으로 진퇴경로를 조성한 하금형측 안내홈과; 안내홈에 결합되어 성형포인트와 접착포인트 사이를 왕복하고 접착포인트에서 상금형측 조절블록과 접촉되어 접착갭을 확보하는 차단블록과; 하금형에 부착되어 금형의 구동단계에 따라 차단블록을 성형포인트와 접착포인트로 이동시키는 구동기구를 구비함이 특징인 성형 및 접착 금형.
제1항 또는 제2항의 어느 하나에 있어서, 스트로크 보정기는 상금형에 부설하고 접착갭에 따라 두께를 달리하는 조절블록과, 조절블록을 상금형에서 분리 및 조립 할 수 있게 하는 스크류를 포함하여 구성하고, 접착단계에서 차단블록을 접착포인트에 이동시켜 조절블록이 접촉되게 한 성형 및 접착 금형.