KR102165594B1

KR102165594B1 - 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법

Info

Publication number: KR102165594B1
Application number: KR1020190049691A
Authority: KR
Inventors: 윤치원
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-10-14

Abstract

본 발명은 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법에 관한 것으로서, 특히, 제1볼록성형부가 형성되며 상기 제1볼록성형부의 양측에 제1커팅부가 설치되는 제1하부금형과, 제2볼록성형부가 형성되며 상기 제2볼록성형부의 상면에 연통하는 캐비티가 구비되는 제2하부금형을 포함하는 하부금형부와; 제1오목성형부가 형성되고 상기 제1오목성형부의 양측에 제2커팅부가 설치되며 상기 제1하부금형에 형합되는 제1상부금형과, 제2오목성형부가 형성되고 상기 제2하부금형에 형합되는 제2상부금형을 포함하는 상부금형부;를 포함하되, 상기 제1하부금형과 상기 제1상부금형이 형합되어 인서트된 섬유가 프레스 성형된 후 상기 제1커팅부와 상기 제2커팅부에 의해 상기 섬유의 단부가 커팅됨으로써 스크랩이 형성되고, 이와 동시에 상기 제2하부금형과 상기 제2상부금형이 형합되어 인서트된 1차 성형품의 하면에 상기 캐비티를 통해 사출물이 사출 성형되는 것을 특징으로 하여, 프레스 성형, 커팅 성형 및 사출 성형을 한 장비에서 구현함으로써 부품 생산에 있어서의 여러가지 공정을 통합하여 축소할 수 있고, 이에 따라 인력 축소, 반제품 운송비 절감, 원가 절감 등이 이루어질 수 있는 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법에 관한 것이다.

Description

차량용 내장재 성형금형 및 성형방법 {Forming mold and forming method of interior material for vehicle}

본 발명은 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스 성형, 커팅 성형 및 사출 성형을 한 장비에서 구현함으로써 부품 생산에 있어서의 여러가지 공정을 통합하여 축소할 수 있는 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 여러 부품들이 설치된다.

차량에 설치된 부품 중 차량의 실내 측에 설치되는 부품들을 차량용 내장재라 하며, 차량용 내장재로는 헤드라이닝, 도어트림, 필러, 트렁크 매트 등 여러가지 종류가 있다.

이러한 차량용 내장재는 섬유 성형품의 일면에 리브나 브라켓 등의 플라스틱 사출물을 사출 성형하여 섬유소재로 인한 부족한 강도를 보강토록 제작되며, 이 경우 차량용 내장재는 여러 성형 장치 및 제작 공정을 거쳐 제작된다.

이와 관련된 차량용의 내장재의 성형 장치 및 제작 공정을 설명하면 아래의 기재와 같다.

먼저, 도 1의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 프리포밍 공정이 진행된다.

프리포밍 공정은 섬유(1)를 예열하여 상형(2)과 하형(3)으로 구성된 프레스 금형에 인서트(도 1의 (a))시키고, 상형(2)과 하형(3)을 형합시켜 예열된 섬유(1)를 프레스 성형(도 1의 (b))한 후, 프레스 성형된 섬유 성형품(1a)을 탈형(도 1의 (c))시킴으로써 완료된다.

다음, 도 1의 (d) 내지 (f)에 도시된 바와 같이, 커팅 공정이 진행된다.

커팅 공정은 프레스 성형된 섬유 성형품(1a)을 상형(2a)과 하형(3a)으로 구성된 커팅 금형에 인서트(도 1의 (d))시키고, 상형(2a)과 하형(3a)을 형합시켜 프레스 성형된 섬유 성형품(1a)의 불필요한 부분을 나이프(4)로 커팅(도 1의 (e))한 후, 불필요한 부분이 커팅된 섬유 성형품(1b)을 취출(도 1의 (f))함으로써 완료된다.

다음, 도 1의 (g) 내지 (i)에 도시된 바와 같이, 사출 공정이 진행된다.

사출 공정은 커팅된 섬유 성형품(1b)을 상형(2b)과 하형(3b)으로 구성된 사출 금형에 인서트(도 1의 (g))시키고, 상형(2b)과 하형(3b)을 형합시켜 커팅된 섬유 성형품(1b)의 일면에 캐비티(5)를 통해 사출물(1c)을 사출 성형(도 1의 (h))한 후, 제작된 자동차 부품(1d)을 취출(도 1의 (i))함으로써 완료된다.

하지만, 이러한 종래의 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 프리포밍 공정, 커팅 공정 및 사출 공정이 각각 별도 장비에서 개별적으로 이루어진다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 각각의 공정이 별도 장비에서 개별적으로 이루어지므로 자동차 부품 제작에 소요되는 비용이 증가한다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 제품이 여러 제작 공정 간을 이동하여 제작되므로 제품의 변형 등과 같이 제품 품질이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 프레스 성형, 커팅 성형 및 사출 성형을 한 장비에서 구현함으로써 부품 생산에 있어서의 여러가지 공정을 통합하여 축소할 수 있고, 이에 따라 인력 축소, 반제품 운송비 절감, 원가 절감 등이 이루어질 수 있는 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차량용 내장재 성형금형은, 제1볼록성형부가 형성되며 상기 제1볼록성형부의 양측에 제1커팅부가 설치되는 제1하부금형과, 제2볼록성형부가 형성되며 상기 제2볼록성형부의 상면에 연통하는 캐비티가 구비되는 제2하부금형을 포함하는 하부금형부와; 제1오목성형부가 형성되고 상기 제1오목성형부의 양측에 제2커팅부가 설치되며 상기 제1하부금형에 형합되는 제1상부금형과, 제2오목성형부가 형성되고 상기 제2하부금형에 형합되는 제2상부금형을 포함하는 상부금형부;를 포함하되, 상기 제1하부금형과 상기 제1상부금형이 형합되어 인서트된 섬유가 프레스 성형된 후 상기 제1커팅부와 상기 제2커팅부에 의해 상기 섬유의 단부가 커팅됨으로써 스크랩이 형성되고, 이와 동시에 상기 제2하부금형과 상기 제2상부금형이 형합되어 인서트된 1차 성형품의 하면에 상기 캐비티를 통해 사출물이 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1커팅부는, 상기 제1하부금형의 측면에 설치되는 가동나이프와, 상기 가동나이프를 밀거나 당겨서 가동시키는 구동수단을 포함하고, 상기 제2커팅부는, 상기 제1상부금형에 설치되는 스프링과, 상기 스프링에 의해 지지되어 상기 가동나이프의 가동에 따라 밀리거나 복귀되는 가동홀더를 포함하되, 프레스 성형된 상기 섬유의 단부는 상기 가동나이프와 상기 가동홀더 사이에 끼워지고, 상기 구동수단이 상기 가동나이프를 당김으로써 커팅되어 상기 스크랩이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1하부금형의 상단과 하단 사이의 측면에는 홈부가 형성되고, 상기 홈부를 통해 상기 가동나이프가 인입 또는 인출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동나이프는 상기 섬유의 프레스 성형 시 상기 홈부 내부에 인입되고, 프레스 성형된 상기 섬유의 단부를 커팅할 시 상기 홈부에서 인출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동나이프에는 제1경사면이 형성되고, 상기 가동홀더에는 제2경사면이 형성되되, 상기 섬유의 프레스 성형을 위해 상기 가동나이프가 상기 홈부에 인입된 상태일 때, 상기 제1경사면은 상기 제1볼록성형부의 제1경사성형면과 한 평면상에 위치하고, 상기 제2경사면은 상기 제1오목성형부의 제2경사성형면과 한 평면상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1하부금형에는 상기 제1상부금형과의 형합에 따라 상하로 가동되는 받침판이 설치되고, 상기 받침판에는 상기 섬유의 두께보다 큰 단차를 갖는 갭이 형성되되, 상기 받침판은 상기 갭의 바닥면이 상기 제1볼록성형부의 상단과 동일 또는 높게 위치하도록 배치되어 상기 갭의 바닥면에 상기 섬유의 단부가 올려지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1하부금형과 상기 제1상부금형이 형합될 경우, 상기 가동홀더의 하면은 상기 받침판의 상단면을 밀고, 상기 바닥면에 올려진 상기 섬유의 상면과는 접촉하지 않는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차량용 내장재 성형방법은, 제1하부금형과 제1상부금형 사이에 섬유가 인서트되고, 제2하부금형과 제2상부금형 사이에 1차 성형품이 인서트되는 배치단계와; 상기 제1하부금형과 상기 제1상부금형이 형합되어 상기 섬유가 프레스 성형된 후 상기 섬유의 단부가 커팅됨으로써 스크랩이 형성되고, 이와 동시에 상기 제2하부금형과 상기 제2상부금형이 형합되어 상기 1차 성형품의 하면에 사출물이 사출 성형되는 성형단계와; 프레스 성형 후 커팅된 상기 섬유와 하면에 사출물이 사출 성형된 상기 1차 성형품을 취출하는 취출단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 다음과 같은 장점이 있다.

본 발명에 따른 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 프레스 성형, 커팅 성형 및 사출 성형이 한 장비에서 구현되므로, 부품 생산에 있어서의 여러가지 공정을 통합하여 축소할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 공정 통합에 따라 인력 축소, 반제품 운송비 절감, 원가 절감 등이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 공정 통합에 따라 부품 생산 과정에 있어서의 제품의 변형 등을 억제하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 차량용 내장재 성형금형 및 성형방법은 받침판에 단차진 갭을 적용하여 인서트된 섬유의 단부를 누르지 않고 구속시켜, 프레스 성형 시 섬유의 단부 터짐을 방지하여 성형성을 향상시킬 수 있고, 원단 접힘을 방지하여 외관제품에 적용할 수 있다는 장점이 있다.

도 1의 (a) 내지 (c)는 종래의 차량용 내장재 제작 공정 중 프리포밍 공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 1의 (d) 내지 (f)는 종래의 차량용 내장재 제작 공정 중 커팅 공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 1의 (g) 내지 (i)는 종래의 차량용 내장재 제작 공정 중 사출 공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형의 제1하부금형과 제2하부금형에 섬유와 1차 성형품이 각각 인서트된 상태를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형의 제1상부금형과 제2상부금형이 형합된 상태를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형의 가동나이프와 가동홀더가 작동하여 프레스 성형된 섬유의 단부를 커팅하여 스크랩을 제거하고, 1차 성형품의 하면에 사출물을 사출 성형한 상태를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형에서 반제품인 1차 성형품과 완제품인 2차 성형품이 각각 취출된 상태를 개략적으로 도시한 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

참고적으로 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형의 제1하부금형과 제2하부금형에 섬유와 1차 성형품이 각각 인서트된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형의 제1상부금형과 제2상부금형이 형합된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형의 가동나이프와 가동홀더가 작동하여 프레스 성형된 섬유의 단부를 커팅하여 스크랩을 제거하고, 1차 성형품의 하면에 사출물을 사출 성형한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형에서 반제품인 1차 성형품과 완제품인 2차 성형품이 각각 취출된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형금형은, 제1볼록성형부(111)가 형성되며 상기 제1볼록성형부(111)의 양측에 제1커팅부(114)가 설치되는 제1하부금형(110)과, 제2볼록성형부(121)가 형성되며 상기 제2볼록성형부(121)의 상면에 연통하는 캐비티(123)가 구비되는 제2하부금형(120)을 포함하는 하부금형부(100)와; 제1오목성형부(211)가 형성되고 상기 제1오목성형부(211)의 양측에 제2커팅부(212)가 설치되며 상기 제1하부금형(110)에 형합되는 제1상부금형(210)과, 제2오목성형부(221)가 형성되고 상기 제2하부금형(120)에 형합되는 제2상부금형(220)을 포함하는 상부금형부(200);를 포함하되, 상기 제1하부금형(110)과 상기 제1상부금형(210)이 형합되어 인서트된 섬유(10)가 프레스 성형된 후 상기 제1커팅부(114)와 상기 제2커팅부(212)에 의해 상기 섬유(10)의 단부가 커팅됨으로써 스크랩(S)이 형성되고, 이와 동시에 상기 제2하부금형(120)과 상기 제2상부금형(220)이 형합되어 인서트된 1차 성형품(20)의 하면에 상기 캐비티(123)를 통해 사출물(30)이 사출 성형되는 것을 포함한다.

하부금형부(100)는 베이스(130), 제1하부금형(110) 및 제2하부금형(120)을 포함한다.

베이스(130)는 후술할 제1하부금형(110)과 제2하부금형(120)을 지지하는 구성으로써, 바닥이나 작업대 등에 올려져 설치될 수 있다.

베이스(130)의 일측에는 제1하부금형(110)이 형성된다.

제1하부금형(110)은 베이스(130)의 상면 좌측에서 상측으로 돌출된 형태로 형성되며, 베이스(130)와 고정된 상태인 것이 바람직하다.

제1하부금형(110)은 프레스 성형 대상인 인서트된 섬유(10)를 지지하는 고정금형으로써, 이때 제1하부금형(110)에 지지되는 섬유(10)는 예열된 상태인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유, 폴리프로필렌섬유, 천연섬유, 합성섬유 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1하부금형(110)은 전체적으로 볼 때 중앙부가 상측으로 돌출형성되어 후술할 제1상부금형(210)과의 형합 시 제1상부금형(210)의 중앙에 형성된 오목한 부위에 삽입된다.

제1하부금형(110)은 상부 중앙부에 제1볼록성형부(111)가 형성된다.

제1볼록성형부(111)는 섬유(10)의 하면을 지지하여 후술할 제1상부금형(210)과의 형합 시 제1상부금형(210)과 함께 섬유(10)를 일정 형태로 프레스 성형하는 역할을 한다.

제1볼록성형부(111)는 제1볼록성형부(111)의 중앙 상면인 하부성형면(111a)과 그 양단에서 양측으로 각각 경사지게 절곡된 제1경사성형면(111b)을 가지며, 후술할 제1상부금형(210)과의 형합에 의한 프레스 성형 시 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)과 제1경사성형면(111b)이 만나는 지점을 통해 섬유(10)의 양단부가 절곡 성형될 수 있다.

제1볼록성형부(111)는 상측에서 하측으로 갈수록 좌우폭이 커지는 테이퍼진 형상으로 형성된다.

제1볼록성형부(111)는 후술할 제1상부금형(210)의 제1오목성형부(211)에 대응하는 형상으로 형성되며, 제1볼록성형부(111)의 형상은 성형하고자 하는 성형물의 형상에 따라 달라질 수 있다.

제1하부금형(110)의 상단과 하단 사이의 측면에는 홈부(119)가 형성된다.

홈부(119)는 후술할 가동나이프(115)의 행정거리를 확보하기 위한 공간으로써, 제1하부금형(110)의 좌측부와 우측부에서 중심 측으로 각각 오목하게 형성되어 가동나이프(115)가 인입되거나 인출될 수 있다.

한편, 제1하부금형(110)에는 받침판(113)과 제1커팅부(114)가 설치된다.

받침판(113)은 제1하부금형(110)에 지지되는 섬유(10)의 양단부를 지지하는 구성으로써, 제1볼록성형부(111)과 이격되도록 제1하부금형(110)의 좌우 양측에 각각 승강바(113a)를 통해 상하로 가동가능하게 설치된다.

보다 구체적으로 받침판(113)은 제1하부금형(110)과 후술할 제1상부금형(210)과의 형합 시 제1상부금형(210)에 설치된 가동홀더(213)의 하면에 의해 상단면(최상면)이 눌러져 하측으로 이동하거나 가동홀더(213)에 의한 누름이 해제되면 위치복원실린더(미도시) 또는 기타 위치복원수단(미도시)에 의해 가동되는 승강바(113a)의 의해 상측으로 이동한다.

받침판(113)의 상부에는 갭(113b)이 형성된다.

갭(113b)은 받침판(113)의 상부 일측이 함몰된 형태로 형성된다.

제1하부금형(110)의 좌측에 설치된 받침판(113)의 경우에는 받침판(113)의 상면 및 우측면이 일부 절개된 상태, 즉, 우측 모서리 부위가 절개된 상태로 갭(113b)이 형성되고, 제1하부금형(110)의 우측에 설치된 받침판(113)의 경우에는 받침판(113)의 상면 및 좌측면이 일부 절개된 상태, 즉, 좌측 모서리 부위가 절개된 상태로 갭(113b)이 형성된다.

갭(113b)은 단차를 갖도록 형성되는데, 여기서 단차란 받침판(113)의 최상단면과 그 아래에 위치하는 갭(113b)의 내부 바닥면(113c) 간의 높이차를 의미하며, 갭(113b)은 섬유(10)의 두께보다 큰 단차를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

갭(113b)에는 제1하부금형(110)에 지지되는 섬유(10)의 단부가 수용되고, 갭(113b)의 내부 바닥면(113c)에는 제1하부금형(110)에 지지되는 섬유(10)의 단부 하면이 올려져 지지된다.

받침판(113)은 섬유(10)가 받침판(113)에 올려지기 전에 갭(113b)의 바닥면(113c)이 제1볼록성형부(111)의 상단과 동일 또는 높게 위치하도록 배치되어 갭(113b)의 바닥면(113c)에 섬유(10)의 단부가 올려진다.

보다 구체적으로 갭(113b)의 바닥면(113c)은 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)과 동일선상에 위치하여, 좌측 받침판(113)과 우측 받침판(113)의 갭(113b) 바닥면(113c)에는 각각 섬유(10)의 양단이 올려지고, 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)에는 섬유(10)의 중앙부가 올려지는 것이다.

또한, 갭(113b)의 바닥면(113c)은 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)보다 높게 위치하여, 좌측 받침판(113)과 우측 받침판(113)의 갭(113b) 바닥면(113c)에는 각각 섬유(10)의 양단이 올려지고, 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)은 섬유(10)와 이격되도록 배치되어 추후 받침판(113)의 하강에 따라 섬유(10)의 중앙부가 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)에 지지되도록 구성될 수도 있다.

받침판(113)의 최상면은 항상 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)보다 높게 위치한다.

후술할 제1상부금형(210)이 이동하여 제1하부금형(110)에 형합될 경우, 갭(113b)의 내부 바닥면(113c)에 지지된 섬유(10)의 단부 상면은 후술할 가동홀더(213)의 하면과 접촉하지 않고, 받침판(113)의 최상면만이 가동홀더(213)에 의해 눌러지게 된다.

이는 인서트된 섬유(10)의 가장자리를 누르지 않고 구속시킴으로써, 프레스 성형 시 에지의 터짐을 방지하기 위함이다.

좌측에 설치된 받침판(113)에 형성된 갭(113b)의 내부 측면과 우측에 설치된 받침판(113)에 형성된 갭(113b)의 내부 측면은 인서트된 섬유(10)가 수평방향으로 이탈하지 않도록 구속할 수 있다.

한편, 각 받침판(113)과 인접한 제1하부금형(110)의 좌우 양측에는 제1커팅부(114)가 설치된다.

제1커팅부(114)는 후술할 제2커팅부(212)와 더불어 프레스된 섬유(10)의 단부, 즉, 불필요한 부분을 커팅하기 위해 설치된다.

제1커팅부(114)는 가동나이프(115)와 구동수단(117)을 포함한다.

가동나이프(115)는 후술할 가동홀더(213)와 더불어 프레스 성형되는 섬유(10)의 적어도 일부분을 커팅하기 위한 구성으로써, 프레스 성형된 섬유(10)의 단부에 불필요한 플랜지 부분 등을 커팅하여 스크랩(S)을 형성할 수 있도록 제1볼록성형부(111)의 좌우 하측에 설치되며, 일정 간격의 행정거리만큼 수평방향으로 작동할 수 있게 실린더와 같은 구동수단(117)에 연결되어 설치된다.

가동나이프(115)는 가동나이프(115)를 밀거나 당겨서 가동시키는 구동수단(117)에 의해 제1하부금형(110)에 형성된 홈부(119)의 내부 상면 좌우 길이를 행정거리로 하여 작동한다.

보다 구체적으로, 가동나이프(115)는 후술할 가동홀더(213)와의 사이에 프레스 성형된 섬유(10)의 단부를 끼운 채 구동수단(117)의 작동에 의해 수평방향 외측으로 작동함으로써 프레스 성형된 섬유(10)의 단부를 커팅하여 스크랩(S)을 형성한다.

여기서, 스크랩(S)을 형성한다는 것은 프레스 성형된 섬유(10)의 불필요한 부분을 제거하는 것을 의미한다.

가동나이프(115)는 섬유(10)의 프레스 성형 시 홈부(119) 내부에 인입되고, 프레스 성형된 섬유(10)의 단부를 커팅할 시 홈부(119)에서 인출된다.

가동나이프(115)에는 제1경사면(115a)이 형성된다.

제1경사면(115a)은 후술할 가동홀더(213)의 제2경사면(213b)과 더불어 프레스 성형된 섬유(10)의 단부를 가압하여 커팅하기 위한 구성으로써, 제1하부금형(110)의 좌측에 설치된 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)은 좌측에서 우측으로 갈수록 점점 높아지는 경사를 가지게 형성되고, 제1하부금형(110)의 우측에 설치된 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)은 좌측에서 우측으로 갈수록 점점 낮아지는 경사를 가지게 형성된다.

제1하부금형(110)의 좌측에 설치된 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)은 제1볼록성형부(111)의 좌측 제1경사성형면(111b)과 동일한 경사도를 갖고, 제1하부금형(110)의 우측에 설치된 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)은 제1볼록성형부(111)의 우측 제1경사성형면(111b)과 동일한 경사도를 갖는다.

이로 인해, 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)은 섬유(10)의 프레스 성형을 위해 가동나이프(115)가 홈부(119)에 인입되어 있을 경우, 인접한 제1볼록성형부(111)의 제1경사성형면(111b)과 한 평면상에 위치하게 된다.

한편, 제1하부금형(110)의 일측에는 제2하부금형(120)이 형성된다.

제2하부금형(120)은 베이스(130)의 상면 우측에서 상측으로 돌출된 형태로 형성되며, 베이스(130)와 고정된 상태인 것이 바람직하다.

제2하부금형(120)은 인서트된 1차 성형품(20)을 지지하여 지지된 1차 성형품(20)에 사출물(30)을 사출 성형하기 위한 고정금형으로써, 제1하부금형(110)과 나란히 형성되며, 제1하부금형(110)과 좌우로 이격형성된다.

여기서 1차 성형품(20)이란 인서트 사출을 위해 섬유(10)가 기성형된 성형품으로써, 제1하부금형(110)과 후술할 제1상부금형(210)에 의한 섬유(10)의 프레스 성형을 통해 미리 제작되거나 이에 더해 적어도 일부분에 대한 커팅을 통해 미리 제작되어 제2하부금형(120)에 인서트되는 것이다.

제2하부금형(120)은 제1하부금형과 마찬가지로 중앙부가 상측으로 돌출형성되어 후술할 제2상부금형(220)과의 형합 시 제2상부금형(220)의 중앙에 형성된 오목한 부위에 삽입된다.

제2하부금형(120)은 상면 중앙부에 제2볼록성형부(121)가 형성된다.

제2볼록성형부(121)는 1차 성형품(20)의 하면을 지지하여 후술할 제2상부금형(220)과의 형합 시 1차 성형품(20)의 하면을 지지하는 역할을 하며, 1차 성형품(20)의 하면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

제2볼록성형부(121)는 중앙 상면인 하부지지면(121a)과 그 양단에서 양측으로 경사지게 절곡된 제1경사지지면(121b)을 가지는데, 즉, 제2볼록성형부(121)는 상측에서 하측으로 갈수록 좌우폭이 커지는 테이퍼진 형상으로 형성된다.

제2볼록성형부(121)는 후술할 제2상부금형(220)의 제2오목성형부(221)에 대응하는 형상으로 형성된다.

제2하부금형(120)에는 캐비티(123)가 구비된다.

캐비티(123)는 제2하부금형(120)의 상면, 즉, 제2볼록성형부(121)의 하부지지면(121b)에 연통되는 홈의 형태로 형성되며, 제2하부금형(120)에 지지된 1차 성형품(20)의 하면에 사출물(30)을 사출 성형하기 위한 구성이다.

캐비티(123)는 필요한 사출물(30)의 형상에 따라 다양한 형태의 홈으로 형성될 수 있으며, 제2하부금형(120)의 내부에 형성된 게이트(125)를 통해 사출액(수지)을 제공받을 수 있다.

한편, 상부금형부(200)는 이동부(230), 제1상부금형(210) 및 제2상부금형(220)을 포함한다.

이동부(230)는 베이스(130)와 대향하여 설치되며, 구동부(미도시)에 의해 상하로 이동가능하게 설치된다.

이동부(230)는 제1상부금형(210)과 제2상부금형(220)을 동시에 이동시켜 각각 제1하부금형(110)과 제2하부금형(120)에 형합시키거나 형개시키기 위한 구성이다.

이동부(230)의 일측에는 제1상부금형(210)이 형성된다.

제1상부금형(210)은 이동부(230)의 하면 좌측에서 하측으로 돌출된 형태로 형성되며, 이동부(230)와 고정된 상태인 것이 바람직하다.

제1상부금형(210)은 제1하부금형(110)과의 형합에 따라 제1하부금형(110)에 지지된 섬유(10)를 가압하여 프레스 성형하기 위한 구성으로써, 이동부(230)를 통해 상하로 움직일 수 있는 이동금형이다.

제1상부금형(210)은 중앙부가 상측으로 오목하게 형성되어 제1하부금형(110)과의 형합 시 제1하부금형(110)의 중앙부가 삽입된다.

제1상부금형(210)은 하면 중앙부에 제1오목성형부(211)가 형성된다.

제1오목성형부(211)는 섬유(10)의 상면을 가압하는 역할을 한다.

제1오목성형부(211)는 중앙 상면인 상부성형면(211a)과 그 양단에서 양측으로 경사지게 절곡된 제2경사성형면(211b)을 가지는데, 즉, 제1오목성형부(211)는 제1볼록성형부(111)에 대응하도록 상측에서 하측으로 갈수록 좌우폭이 커지는 테이퍼진 형상으로 형성되어 제1하부금형(110)에 제1상부금형(210)이 끼워질 수 있게 된다.

제1오목성형부(211)의 형상은 제1볼록성형부(111)의 형상과 마찬가지로 성형하고자 하는 성형물의 형상에 따라 달라질 수 있다.

제1상부금형(210)에는 제2커팅부(212)가 설치된다.

제2커팅부(212)는 제1커팅부(114)와의 상호 작용에 의해 프레스 성형된 섬유(10) 단부의 불필요한 부분을 커팅하기 위한 구성으로써, 제1오목성형부(211)의 좌우 양측에 각각 형성된다.

제2커팅부(212)는 제1상부금형(210)에 설치되는 스프링(213a)과, 스프링(213a)에 의해 지지되어 가동나이프(115)의 가동에 따라 밀리거나 복귀되는 가동홀더(213)를 포함한다.

스프링(213a)은 제1상부금형(210)의 일측에 설치된 채 가동홀더(213)를 지지한다.

스프링(213a)은 가동홀더(213)에 탄성력을 부여하기 위한 구성으로 가동나이프(115)의 가동에 의해 밀린 가동홀더(213)에 탄성력을 가해 가동나이프(115) 측으로 더욱 압력을 가하게 하거나 가동나이프(115)에 의한 밀림이 해제되면 가동홀더(213)를 원위치로 복원시킨다.

가동홀더(213)는 가동나이프(115)와 함께 프레스 성형된 섬유(10)의 단부를 커팅하여 스크랩(S)을 제거하고, 제1하부금형(110)과 제1상부금형(210)의 형합 시 받침판(113)의 상단면(최상면)을 누르기 위한 구성이다.

가동홀더(213)는 제1상부금형(210)의 좌우 단부 하면에 각각 수평이동 가능하게 설치된다.

보다 구체적으로 가동홀더(213)는 전술했던 바와 같이, 수평이동 가능하게 스프링(213a)으로 지지되어 가동나이프(115)의 작동에 따라 밀려 이동가능하고, 가동나이프(115)에 의한 외력이 제거되면 스프링(213a)의 복원력에 의해 원상복귀 된다.

가동홀더(213)에는 제2경사면(213b)이 형성된다.

제2경사면(213b)은 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)과 더불어 프레스 성형된 섬유(10)의 단부를 가압하여 커팅하기 위한 구성으로써, 제1상부금형(210)의 좌측에 설치된 가동홀더(213)의 제2경사면(213b)은 좌측에서 우측으로 갈수록 점점 높아지는 경사를 가지게 형성되고, 제1상부금형(210)의 우측에 설치된 가동홀더(213)의 제2경사면(213b)은 좌측에서 우측으로 갈수록 점점 낮아지는 경사를 가지게 형성된다.

제1상부금형(210)의 좌측에 설치된 가동홀더(213)의 제2경사면(213b)은 제1오목성형부(211)의 좌측 제2경사성형면(211b)과 동일한 경사도를 갖고, 제1상부금형(210)의 우측에 설치된 가동홀더(213)의 제2경사면(213b)은 제1오목성형부(211)의 우측 제2경사성형면(211b)과 동일한 경사도를 갖는다.

이로 인해, 가동홀더(213)의 제2경사면(213b)은 가동홀더(213)가 원위치, 즉, 가동나이프(115)에 의해 밀린 상태가 아닌 경우, 인접한 제1오목성형부(211)의 제2경사성형면(211b)과 한 평면상에 위치하게 된다.

프레스 성형된 섬유(10)의 단부는 제1하부금형(110)과 제1상부금형(210)이 형합된 상태에서 가동나이프(115)와 가동홀더(213) 사이 즉, 제1경사면(115a)과 제2경사면(213b)에 끼워져 가압되고, 가동나이프(115)가 홈부(119)에서 인출되어 수평방향 외측으로 작동함으로써 프레스 성형된 섬유(10)의 단부가 커팅되어 스크랩(S)이 형성된다.

한편, 제1상부금형(210)의 일측에는 제2상부금형(220)이 형성된다.

제2상부금형(220)은 제2하부금형(120)과의 형합에 따라 제2하부금형(120)에 지지된 1차 성형품(20)를 가압하여 1차 성형품(20)의 하면이 제2하부금형(120)의 상면에 밀착되게 하는 구성으로써, 제1상부금형(210)과 마찬가지로 이동부(230)를 통해 상하로 움직일 수 있는 이동금형이며, 이동부(230)가 이동함에 따라 제1상부금형(210)의 상하 이동과 동시에 동일한 방향으로 이동한다.

즉, 제2상부금형(220)이 제2하부금형(120)에 지지된 1차 성형품(20)를 가압하여 1차 성형품(20)의 하면이 제2하부금형(120)의 상면에 밀착될 경우, 동시에 제1상부금형(210)도 제1하부금형(110)에 지지된 섬유(10)를 가압하여 프레스 성형하는 것이다.

제2상부금형(220)은 중앙부가 상측으로 오목하게 형성되어 제2하부금형(120)과의 형합 시 제2하부금형(120)의 중앙부가 삽입된다.

제2상부금형(220)은 상면 중앙부에 제2오목성형부(221)가 형성된다.

제2오목성형부(221)는 1차 성형품(20)의 상면을 가압하는 역할을 하며, 1차 성형품(20)의 상면의 형상과 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하다.

제2오목성형부(221)은 중앙 상면인 상부지지면(221a)과 그 양단에서 양측으로 경사지게 절곡된 제2경사지지면(221b)을 가지는데, 즉, 제2오목성형부(221)은 제2볼록성형부(121)에 대응하도록 상측에서 하측으로 갈수록 좌우폭이 커지는 테이퍼진 형상으로 형성되어 제2하부금형(120)에 제2상부금형(220)이 끼워질 수 있게 된다.

전술한 구성들에 의해, 제1하부금형(110)과 제1상부금형(210) 사이에 인서트된 섬유(10)는 이동부(230)의 이동에 따라 제1상부금형(210)에 의해 눌러져 프레스 성형된 후, 가동나이프(115)가 작동하여 스크랩(S)이 제거됨으로써 반제품인 1차 성형품(20)이 되고, 이와 동시에 제2하부금형(120)과 제2상부금형(220) 사이에 인서트된 1차 성형품(20)은 이동부(230)의 이동에 따라 제2상부금형(220)에 의해 제2하부금형(120)에 밀착된 후, 캐비티(123)를 통해 하면에 사출물(30)이 사출 성형되어 완제품인 2차 성형품(40)이 되며, 이와 같은, 하부금형부(100) 및 상부금형부(200)를 통해 프레스 공정, 커팅 공정 및 사출 공정이 통합될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 부품 성형 방법에 대해 설명한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 성형방법은, 제1하부금형(110)과 제1상부금형(210) 사이에 섬유(10)가 인서트되고, 제2하부금형(120)과 제2상부금형(220) 사이에 1차 성형품(20)이 인서트되는 배치단계와; 제1하부금형(110)과 제1상부금형(210)이 형합되어 섬유(10)가 프레스 성형된 후 섬유(10)의 단부가 커팅됨으로써 스크랩(S)이 형성되고, 이와 동시에 제2하부금형(120)과 제2상부금형(220)이 형합되어 1차 성형품(20)의 하면에 사출물(30)이 사출 성형되는 성형단계와; 프레스 성형 후 커팅된 섬유(10)와 하면에 사출물(30)이 사출 성형된 1차 성형품(20)을 취출하는 취출단계를 포함한다.

먼저, 배치단계가 실시된다.

배치단계는 베이스(130)의 일측에 형성된 제1하부금형(110)과 이에 대향하여 이동부(230)의 일측에 형성된 제1상부금형(210) 사이에 섬유(10)가 인서트되고, 이와 동시에 베이스(130)의 타측에 형성된 제2하부금형(120)과 이에 대향하여 이동부(230)의 타측에 형성된 제2상부금형(220) 사이에에 1차 성형품(20)이 인서트되는 단계이다.

보다 구체적으로, 배치단계에서 섬유(10)는 중앙부가 제1하부금형(110)에 형성된 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a) 상에 올려져 지지되는 동시에 양단부가 각각 양측 받침판(113)의 갭(113b) 내부 바닥면(113c) 상에 올려져 지지되고, 1차 성형품(20)은 제2하부금형(120)에 형성된 제2볼록성형부(121)의 하부지지면(121a) 및 제1경사지지면(121b) 상에 올려져 지지되는 것이다.

이때, 섬유(10)는 양단부가 양측 받침판(113)의 바닥면(113c)에만 각각 올려지는 형태로 배치된 후 양 받침판(113)의 하강에 따라 제1볼록성형부(111)의 하부성형면(111a)에도 올려질 수 있다.

또한, 섬유(10)는 배치단계 이전에 예열된 상태인 것이 바람직하다.

다음, 성형단계가 실시된다.

성형단계는 이동부(230)가 하측으로 이동함에 따라 제1하부금형(110)과 제1상부금형(210)이 형합되어 섬유(10)가 프레스 성형된 후 섬유(10)의 단부가 커팅됨으로써 스크랩(S)이 형성되고, 이와 동시에 제2하부금형(120)과 제2상부금형(220)이 형합되어 1차 성형품(20)의 하면에 사출물(30)이 사출 성형되는 단계이다.

보다 구체적으로, 이동부(230)가 베이스(130) 측으로 이동할 경우, 제1상부금형(210)에 설치된 가동홀더(213)의 하면은 섬유(10)의 양단부를 누르지 않게끔 받침판(113)의 최상면만을 눌러 받침판(113)을 아래로 이동시키고, 제1상부금형(210)의 제1오목성형부(211) 및 가동홀더(213)의 제2경사면(213b)은 제1하부금형(110)의 제1볼록성형부(111) 및 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)과 대응해 섬유(10)를 눌러 프레스 성형하며, 가동나이프(115)의 제1경사면(115a)과 가동홀더(213)의 제2경사면(213b) 사이에 끼워져 가압된 섬유(10)의 단부는 가동나이프(115)가 홈부(119)에서 외측 수평방향으로 인출됨에 따라 커팅되어 스크랩(S)이 형성되도록 함으로써 섬유(10)가 반제품인 1차 성형품으로 제작되는 것이다.

또한, 이와 동시에, 제2상부금형(220)의 제2오목성형부(221)은 제2하부금형(120)의 제2볼록성형부(121)과 대응해 1차 성형품(20)을 제2볼록성형부(121)에 밀착시키고, 제2볼록성형부(121)에 밀착된 1차 성형품(20)의 하면에는 제2볼록성형부(121)과 연통된 캐비티(123)를 통해 사출물(30)이 사출 성형되어 완제품인 2차 성형품이 제작되는 것이다.

다음, 취출단계가 실시된다.

취출단계는 프레스 성형 후 커팅된 상기 섬유와 하면에 사출물이 사출 성형된 상기 1차 성형품을 취출하는 단계이다.

보다 구체적으로 취출단계에서는 이동부(230)가 상측으로 이동함에 따라 제1하부금형(110) 및 제1상부금형(210)이 형개되는 동시에 제2하부금형(12) 및 제2상부금형(220)이 형개되고, 섬유(10)를 프레스 성형한 후 양단부의 불필요한 스크랩(S)을 제거하여 제작된 반제품인 1차 성형품(20)을 제1하부금형(110)과 제1상부금형(210) 사이에서 취출하는 동시에, 1차 성형품(20)을 제2하부금형(120)에 밀착시킨 후 1차 성형품(20)의 하면에 사출물(30)을 사출성형하여 제작된 완제품인 2차 성형품(40)을 제2하부금형(120)과 제2상부금형(220)에서 취출하는 것이다.

이와 같이, 배치단계, 성형단계 및 취출단계를 거쳐 제작된 반제품인 1차 성형품(20) 및 완제품인 2차 성형품(40)의 제작이 완료된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 섬유 20 : 1차 성형품
30 : 사출물 40 : 2차 성형품
100 : 하부금형부 110 : 제1하부금형
111: 제1볼록성형부 111a : 하부성형면
111b : 제1경사성형면 113 : 받침판
113a : 승강바 113b : 갭
113c : 바닥면 114 : 제1커팅부
115 : 가동나이프 115a : 제1경사면
117 : 구동수단 119 : 홈부
120 : 제2하부금형 121 : 제2볼록성형부
121a : 하부지지면 121b : 제1경사지지면
123 : 캐비티 125 : 게이트
130 : 베이스 200 : 상부금형부
210 : 제1상부금형 211 : 제1오목성형부
211a : 상부성형면 211b : 제2경사성형면
212 : 제2커팅부 213 : 가동홀더
213a : 스프링 213b : 제2경사면
220 : 제2상부금형 221 : 제2오목성형부
221a: 상부지지면 221b : 제2경사지지면
230 : 이동부 S : 스크랩

Claims

제1볼록성형부가 형성되며 상기 제1볼록성형부의 양측에 제1커팅부가 설치되는 제1하부금형과, 제2볼록성형부가 형성되며 상기 제2볼록성형부의 상면에 연통하는 캐비티가 구비되는 제2하부금형을 포함하는 하부금형부;
제1오목성형부가 형성되고 상기 제1오목성형부의 양측에 제2커팅부가 설치되며 상기 제1하부금형에 형합되는 제1상부금형과, 제2오목성형부가 형성되고 상기 제2하부금형에 형합되는 제2상부금형을 포함하는 상부금형부;를 포함하되,
상기 제1하부금형과 상기 제1상부금형이 형합되어 인서트된 섬유가 프레스 성형된 후 상기 제1커팅부와 상기 제2커팅부에 의해 상기 섬유의 단부가 커팅됨으로써 스크랩이 형성되고, 이와 동시에 상기 제2하부금형과 상기 제2상부금형이 형합되어 인서트된 1차 성형품의 하면에 상기 캐비티를 통해 사출물이 사출 성형되고,
상기 제1하부금형에는 상기 제1상부금형과의 형합에 따라 상하로 가동되는 받침판이 설치되고,
상기 받침판에는 상기 섬유의 두께보다 큰 단차를 갖는 갭이 형성되되,
상기 받침판은 상기 갭의 바닥면이 상기 제1볼록성형부의 상단과 동일 또는 높게 위치하도록 배치되어 상기 갭의 바닥면에 상기 섬유의 단부가 올려지는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형금형.
청구항 1에 있어서,
상기 제1커팅부는, 상기 제1하부금형의 측면에 설치되는 가동나이프와, 상기 가동나이프를 밀거나 당겨서 가동시키는 구동수단을 포함하고,
상기 제2커팅부는, 상기 제1상부금형에 설치되는 스프링과, 상기 스프링에 의해 지지되어 상기 가동나이프의 가동에 따라 밀리거나 복귀되는 가동홀더를 포함하되,
프레스 성형된 상기 섬유의 단부는 상기 가동나이프와 상기 가동홀더 사이에 끼워지고, 상기 구동수단이 상기 가동나이프를 당김으로써 커팅되어 상기 스크랩이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형금형.
청구항 2에 있어서,
상기 제1하부금형의 상단과 하단 사이의 측면에는 홈부가 형성되고,
상기 홈부를 통해 상기 가동나이프가 인입 또는 인출되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형금형.
청구항 3에 있어서,
상기 가동나이프는 상기 섬유의 프레스 성형 시 상기 홈부 내부에 인입되고, 프레스 성형된 상기 섬유의 단부를 커팅할 시 상기 홈부에서 인출되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형금형.
청구항 4에 있어서,
상기 가동나이프에는 제1경사면이 형성되고,
상기 가동홀더에는 제2경사면이 형성되되,
상기 섬유의 프레스 성형을 위해 상기 가동나이프가 상기 홈부에 인입된 상태일 때, 상기 제1경사면은 상기 제1볼록성형부의 제1경사성형면과 한 평면상에 위치하고, 상기 제2경사면은 상기 제1오목성형부의 제2경사성형면과 한 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형금형.
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 제1하부금형과 상기 제1상부금형이 형합될 경우,
상기 가동홀더의 하면은 상기 받침판의 상단면을 밀고,
상기 바닥면에 올려진 상기 섬유의 상면과는 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 성형금형.
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