KR102031979B1 - 차량용 내장재의 성형 장치 - Google Patents

차량용 내장재의 성형 장치

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Abstract

본 발명은 차량용 내장재의 성형 장치에 관한 것으로, 상부에 천연기재가 안착되어 내장재를 형성하기 위한 기재성형부가 돌출 형성되는 제1금형과, 제1금형의 상측에서 이격되어 이동가능하게 구비되고, 하측에 기재성형부가 끼워져 왕복 이동되는 작동홈부가 형성되는 제2금형과, 제2금형의 작동홈부에 이동 가능하게 구비되어 제1금형에 안착된 천연기재를 압착하기 위한 압착 성형부와, 기재성형부에 형성되어 천연기재에 사출 성형되어 강도를 보강하기 위한 보강리브를 성형하기 위한 보강리브 성형부와, 제1금형이나 압착성형부에 구비되어 천연기재의 절곡부의 강도를 보강하기 위한 엣지부를 성형하기 위한 엣지 성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 엣지부 성형시 천연기재를 압착할 때 곡면부의 하부가 찢기거나 압착되어 곡면부의 하부로 공급된 사출액이 곡면부를 통과하여 곡면부 상부로 공급됨으로써, 금형의 구조를 간단히 구성할 수 있어 설비 비용을 절감할 수 있다.

Description

차량용 내장재의 성형 장치 {Molding equipment for automotive interior materials}
본 발명은 차량용 내장재 성형 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비중이 낮은 천연섬유를 수지에 배합하여 경량화 및 친환경을 동시에 만족시킬 수 있는 내장재를 성형할 수 있는 차량용 내장재 성형 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 내장재로는 도어트림, 필러, 트렁크 매트, 패키지트림, 헤드라이너 등이 있으며, 이러한 내장재로는 차종에 따라 경질의 기재만으로 사출 성형된 것을 사용하거나 경질의 기재를 성형한 다음 촉감을 좋게 하기 위해 기재 표면에 연질의 표피재를 접착하되, 그 테두리를 함께 트리밍한 것을 사용하기도 하며, 기재 표면에 표피재를 접착한 후 표피재 테두리를 기재 테두리에 감싸 붙인 것을 사용하기도 한다.
최근 들어 친환경성 및 중량절감을 위하여 기재를 천연소재를 이용하고 있다. 이와 같은 기재를 천연소재를 이용하여 내장재를 제조하는 방법은 하기와 같다.
먼저, 천연소재를 이용하여 기재를 성형한다. 이후에, 성형된 천연기재를 별도의 트리밍 금형을 이용하여 외곽과 홀을 커팅하여 형성한다.
그런 다음, 천연기재를 차체에 결합하기 위한 별도의 구조물을 별도의 공정과 성형 금형을 통해 제작한다. (여기서, 구조물을 성형하는 과정은 천연기재를 성형하기 전에 미리 성형하여 성형하거나 천연기재를 성형한 후에 성형하여 준비할 수 있다.)
이후에, 별도의 압착 금형에 천연기재를 올려놓고 접착제가 도포되어 있는 스킨을 압착하여 천연기재에 부착한다.
그런 다음, 스킨이 부착된 천연기재를 트리밍 금형에 올려놓고, 쓸모 없는 스킨을 트리밍한다.
이렇게 트리밍된 천연기개 끝에서 안쪽으로 감싸서 공정을 완료한다.
상기와 같은, 종래의 차량용 내장재의 성형 방법은, 천연소재를 이용하여 내장재를 성형할 때, 천연소재로 기재를 기재성형용 금형에서 성형하고, 천연소재에 기재를 성형하여 천연소재에 결합하며 스킨을 천연기재에 부착하기 위해서는 별도의 압착금형이 각각 별도로 구비되어 별도의 공정을 통해서 이루어지기 때문에 설비비용에 많이 발생되며, 작업시간도 많이 소요되는 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 10-2013-0007945(2013.01.21.)
따라서, 본 발명은, 하나의 금형으로 천연섬유를 원하는 형상으로 트리밍 성형한 후에 천연섬유에 강도 보강 및 브래킷 형성을 위한 사출 성형을 수행함으로써, 비용을 절감하면서 작업시간을 단축시킬 수 있도록 한 차량용 내장재의 성형 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부에 천연기재가 안착되어 내장재를 성형하기 위한 기재성형부가 돌출 형성되는 제1금형과, 제1금형의 상측에서 이격되어 이동 가능하게 구비되고, 하측에 기재성형부가 끼워져 왕복 이동되는 작동홈부가 형성되는 제2금형과, 제2금형의 작동홈부에 이동 가능하게 구비되어 제1금형에 안착된 천연기재를 압착하기 위한 압착 성형부와, 기재성형부에 형성되고, 기재 성형부에 안착된 천연기재에 강도를 보강하기 위한 보강리브를 성형하기 위한 보강리브 성형부와, 기재성형부 안착된 천연기재를 압착 성형부로 압착할 때, 천연기재의 양측부가 절곡되어 형성되는 절곡부 하부로 사출액을 공급하여 절곡부의 상측에 강도보강을 위한 엣지부를 성형하기 위한 엣지 성형부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 엣지 성형부는, 제1금형의 기재 성형부 윗면 양측부의 곡면부에 돌출되어 형성되는 복수의 엣지 성형 돌출부와, 제1금형 내측에 구비되고 복수의 엣지 성형 돌출부 사이로 사출액을 공급하기 위한 엣지 성형 사출액 통로를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 보강리브 성형부는, 기재성형부의 상부에 홈 형태로 형성되며, 제1금형의 내측에 구비되는 사출액 통로로 연결되어 사출액이 공급되도록 구성될 수 있다.
또한, 제2금형과 압착성형부 사이에는, 제2금형에 대하여 압착성형부를 작동시키기 위한 작동유닛이 구비될 수 있다.
또한, 작동유닛은, 제2금형에 대해 압착 성형부를 전후진 시키기 위한 액추에이터나 압착성형부를 제2금형에 대해 탄력 지지하는 탄성부재로 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 내장재를 성형시 천연기재를 압착하는 공정과 천연기재에 사출 성형으로 보강부와 장착을 위한 구조물을 하나의 장치로 형성함으로써, 원가를 절감할 수 있고, 제조 공정을 단순히 할 수 있다.
또한, 엣지부 성형시 천연기재를 압착할 때 곡면부의 하부가 찢기거나 압착되어 곡면부의 하부로 공급된 사출액이 곡면부를 통과하여 곡면부 상부로 공급됨으로써, 금형의 구조를 간단히 구성할 수 있어 설비 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 성형 장치를 도시한 도면.
도 2 내지 도 5는 도 1의 차량용 내장재 성형 장치의 작동 과정을 도시한 도면.
도 6은 도 1의 차량용 내장재 성형 장치에 의해 성형된 천연기재 내장재를 도시한 도면.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재 성형 장치를 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 5는 도 1의 차량용 내장재 성형 장치의 작동 과정을 도시한 도면이다. 도 6은 도 1의 차량용 내장재 성형 장치에 의해 성형된 천연기재 내장재를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 내장재의 성형장치(100)는, 제1금형(110)과, 보강리브 성형부(120), 제2금형(130)과, 압착 성형부(140), 엣지 성형부(150)를 포함한다.
제1금형(110)은 천연기재(101)를 내장재의 형상으로 성형하기 위한 기재성형부(111)를 구성하는 것으로, 고정금형이라고도 한다. 상기 제1금형(110)의 기재성형부(111)는 내장재의 오목한 면을 형성하기 위한 것으로, 볼록한 형상으로 형성된다.
제1금형(110)의 중앙부에는 기재성형부(111)가 돌출 형성되고, 이 돌출된 기재성형부(111)의 윗면이 볼록한 형상으로 형성되는 것이다. 기재 성형부(111)의 윗면 양측부는 곡면 형상으로 형성되어 제2금형(130)으로 천연기재(101)를 압착할 때 천연기재(101)가 절곡되면서 절단되는 것을 방지하게 된다.
보강리브 성형부(120)는 제1금형(110)의 볼록한 형상으로 형성되는 기재성형부(111)의 윗면에 일정길이와 일정 폭으로 된 홈으로 형성된다. 여기서, 보강리브는 천연기재(101)로만 형성되는 내장재의 강도를 보강하기 위한 것으로, 내장재의 내측면 즉, 차량에 부착되는 면에 해당되는 부분에 형성하여 내장재의 강도를 보강하게 된다.
이 보강리브 성형부(120)는 제1금형(110)의 내측에 구비되는 사출액 통로(게이트)(121)에 연결되어 사출액이 공급되도록 구성된다.
제2금형(130)은 제1금형(110)의 상측에 왕복 이동가능하게 결합되고, 그 하부에는 제1금형(110)의 돌출 형성된 기재성형부(111)가 끼워져 작동되는 작동홈부(131)를 형성한다. 제2금형(130)은 제1금형(110)의 돌출 형성된 기재성형부(111)의 측면이 작동홈부(131)의 내부 양측면 사이에 끼워져 왕복 이동한다.
압착 성형부(140)는 제2금형(130)의 작동홈부(131)에 이동 가능하게 결합되어 제1금형(110)의 기재성형부(111)에 안착된 천연기재(101)를 압착하여 내장재의 압착 성형하는 역할을 한다.
압착 성형부(140)는 제2금형(130)의 작동홈부(131)에 구비되는 별도의 작동유닛(141)에 의해 제1금형(110)의 기재성형부(111)를 향해 이동되도록 구성되며, 그 하단부가 제1금형(110)에 돌출 형성된 기재성형부(111)에 대응되는 형상인 압착홈부(142)로 형성된다.
여기서, 작동유닛(141)은 제2금형(130)에 대해 압착 성형부(140)를 전후진 시키기 위한 실린더로 구성하거나, 제2금형(130)에 대해 압착 성형부(140)를 탄력 지지하는 탄성부재로 구성할 수도 있다.
엣지 성형부(150)는 제1금형(110)의 기재성형부(110) 위쪽에 안착된 천연기재(101)를 제2금형(130)의 압착 성형부(140)로 압착할 때, 천연기재(101)의 절곡 형성되는 상부 절곡부가 곡면으로 인하여 강도가 약해지는 것을 방지하기 위하여 천연기재(101)의 상부 절곡부에 강도 보강을 위하여 사출액을 공급하여 엣지부(102)를 성형한다.
엣지 성형부(150)는 제1금형(110)의 기재 성형부(111) 양측에 곡면으로 형성부분의 윗면('곡면부'라 한다)에 돌출되어 형성되는 복수의 엣지 성형 돌출부(151)와, 엣지 성형 돌출부(151)들의 사이로 사출액을 공급하기 위한 엣지 성형 사출액 통로(152)로 구성된다.
복수의 엣지 성형 돌출부(151)는 제1금형(110)의 기재 성형부(111) 양측의 곡면부 윗면에서 제2금형(130) 쪽을 향해 돌출 형성되되, 서로 일정한 간격으로 형성되어 사출액이 유동하고 머무르기 위한 공간을 형성한다. 엣지 성형 돌출부(151)는 제2금형(130)의 압착 성형부(140)로 기재 성형부(111)에 안착된 천연기재(101)를 압착할 때 천연기재(101)의 절곡부가 찢기거나 압착되면서 천연기재(101)의 두께보다 얇게 형성되도록 하는 역할을 한다. 즉, 엣지 성형 돌출부(151)에 의해 천연기재(101)의 절곡부 하측으로 공급되는 사출액이 사출압으로 인하여 찢기거나 압착된 천연기재(101)의 절곡부를 스며들어 통과하면서 절곡부의 상측으로 공급되면서 엣지부(102)를 성형하는 것이다.
엣지 성형 사출액 통로(152)는 제1금형(110)의 내측에 형성되며 사출액을 엣지 성형 돌출부(151)로 공급한다. 즉, 엣지 성형 사출액 통로(152)는 기재성형부(111)에 안착되어 압착된 천연기재(101)의 절곡부 하측과 엣지 성형 돌출부(151) 사이에 사출액이 공급되도록 하여 찢기거나 압착된 천연기재(101)의 절곡부를 통하여 천연기재(101)의 절곡부 상측에 공급한다.
한편, 보강리브(103)의 성형을 위한 사출액 통로(121)와 엣지부(102)의 성형을 위한 엣지 성형 사출액 통로(152)는 도시하지 않은 사출액 공급부에 연결되어 사출액이 공급되도록 구성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 내장재 성형 장치의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.
먼저, 내장재의 성형 작업 전에 이동금형인 제2금형(130)이 열린 상태인 제1금형(110)의 상부에서 이격되어 있는 상태를 초기 상태라 한다.
이후에, 내장재를 성형하기 위하여 성형 장치에 안착될 수 있는 정도의 크기로 절단된 천연기재(101)를 제1금형(110)에 볼록하게 형성된 기재성형부 상측에 안착시킨다.
여기서, 절단된 천연기재(101)를 기재 성형부(110) 상측에 안착시키기 직전에 선형을 원활하게 하기 위하여 히트로 예열하는 것이 바람직하다.
이후에, 상기 제2금형(130)을 작동시켜 제2금형(130)에 구비되는 압착 성형부(140)를 하강시켜 제1금형(110)에 안착된 천연기재(101)를 가압한다.
이때, 제2금형(130)에 구비된 압착 성형부(140)는 제2금형(130)과 함께 제1금형(110) 쪽으로 함께 이동되어 제1금형(110)에 안착된 천연기재(101)를 가압하여 압착하게 된다. 제2금형(130)에 구비되는 압착 성형부(140)로 천연기재(101)가 제1금형(110)의 기재성형부(111)의 형상에 맞게 굴곡된 형태가 되도록 압착하게 된다.
따라서, 상가 압착 성형부(140)는 제2금형(130)의 이동방향에 대해 반대쪽으로 이동하도록 구성된다.
이후에, 천연기재(101)가 기재성형부(111)의 양측에 곡면부 형상에 맞게 굴곡된 형태로 압착되면, 압착 성형부(140)의 작동은 중지하고, 제2금형(130)의 작동을 지속하여 제1금형(110)에 안착된 천연기재(101)의 일부를 절단하게 된다.
이후에, 천연기재(101)의 배면의 강도를 보강하기 위하여, 제1금형(110)의 사출액 통로(112)를 통하여 사출액을 제보강리브 성형부(120)로 공급하여 보강리브(103)를 형성한다.
이와 동시에, 천연기재(101)의 곡면부 강도를 보강하기 위하여, 엣지 성형부(150)를 통하여 곡면부로 사출액을 공급하여 엣지부(102)를 성형한다.
이렇게 보강리브(103)와 엣지부(102)의 성형이 완료되면, 천연기재(101)로 형성된 내장재를 차량에 장착하기 위한 장착용 구조물(104)을 형성한다.
즉, 차량에 부착되는 면에 해당되는 천연기재(101)의 밑면에 사출물로 된 장착용 구조물(104)을 성형하는 것으로, 보강리브(103)의 성형과 동시에 성형하거나 보강리브(103)의 성형 이후에 성형할 수 있다.
이렇게 천연기재(101)로 형성된 내장재에 장착용 구조물(104)의 성형이 완료되면, 이동금형인 제2금형(130)을 상측으로 이동시켜 제1금형(110)으로부터 제2금형(130)을 이격시켜 개방한다.
즉, 제2금형(130)을 작동시켜 제1금형(110)의 반대쪽으로 이동시켜 제1금형(110)으로부터 제2금형(130)에 구비되는 압착 성형부(140)를 이격시켜 제1금형(110)의 상부에 성형된 내장재를 노출시킨다.
이때, 제2금형(130)이 작동된 후에 압착 성형부(140)가 작동되도록 구성하여, 제2금형(130)이 제1금형(110)으로부터 이격되기 시작하게 되면, 압착 성형부(140)는 제2금형(130)의 이동방향에 대해 반대쪽 즉, 제1금형(110)을 향해 이동되도록 한다.
상기와 같이, 제2금형(130)이 개방되면, 제1금형(110)에 구비되는 밀핀(미도시)을 작동시켜 즉, 밀핀으로 제1금형(110)의 상부에 성형된 내장재를 상측으로 밀어서 제1금형(110)의 기재성형부(111)로부터 분리하여 취출한다.
상기와 같이 제1금형(110)으로부터 취출되는 성형된 내장재는 작업자가 별도의 손질을 함으로써, 천연기재(101)가 일체로 된 내장재를 완성하게 된다. 즉, 작업자는 내장재에 일체로 형성되어 분리되는 게이트 등을 절단하여 분리한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 내장재 성형 장치에 의하면, 내장재를 성형시 천연기재(101)를 압착하는 공정과 천연기재에 사출 성형으로 보강부와 장착을 위한 구조물을 하나의 장치로 형성함으로써, 원가를 절감할 수 있고, 제조 공정을 단순히 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 성형장치
101: 천연기재 102: 엣지부
103: 보강리브 104: 장착용 구조물
110: 제1금형
111: 기재성형부 112: 사출액 통로
120: 보강리브 성형부 121: 사출액 통로
130: 제2금형 131: 작동홈부
140: 압착 성형부 141: 작동유닛
142: 압착홈부
150: 엣지 성형부
151: 엣지 성형 돌출부 152: 엣지 성형 사출액 통로

Claims (5)

  1. 상부에 천연기재가 안착되어 내장재를 형성하기 위한 기재성형부가 돌출 형성되는 제1금형;
    제1금형의 상측에서 이격되어 이동가능하게 구비되고, 하측에 기재성형부가 끼워져 왕복 이동되는 작동홈부가 형성되는 제2금형;
    제2금형의 작동홈부에 이동 가능하게 구비되어 제1금형에 안착된 천연기재를 압착하기 위한 압착 성형부;
    기재성형부에 형성되고, 기재성형부에 안착된 천연기재에 강도를 보강하기 위한 보강리브를 성형하기 위한 보강리브 성형부;
    기재성형부 안착된 천연기재를 압착 성형부로 압착할 때, 천연기재의 양측부가 절곡되어 형성되는 절곡부 하부로 사출액을 공급하여 절곡부의 상측에 강도보강을 위한 엣지부를 성형하기 위한 엣지 성형부;를 포함하며,
    엣지 성형부는,
    제1금형의 기재 성형부 윗면 양측부의 곡면부에 돌출되어 형성되는 복수의 엣지 성형 돌출부;
    제1금형 내측에 구비되고, 복수의 엣지 성형 돌출부 사이로 사출액을 공급하기 위한 엣지 성형 사출액 통로;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    보강리브 성형부는, 기재성형부의 상부에 홈 형태로 형성되며, 제1금형의 내측에 구비되는 사출액 통로로 연결되어 사출액이 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    제2금형과 압착성형부 사이에는,
    제2금형에 대하여 압착성형부를 작동시키기 위한 작동유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    작동유닛은,
    제2금형에 대해 압착 성형부를 전후진 시키기 위한 액추에이터나 압착성형부를 제2금형에 대해 탄력 지지하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형 장치.
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